BMP 형식의 비트 맵 파일이 2 차원 어레이를 판독 (C 언어)

BadApple 놀이는 원래 잡아하도록하지만 비트 맵 파일과 픽셀 정보를 저장하는 2 차원 배열을 읽기 위해 C 언어를 사용하는 방법에 대한 연구에 단순히 읽는 텍스트 파일 및 출력 내용, 그리고 마지막으로 설정되지 않았습니다.

첫 번째 단계는 자연 BMP 파일 형식을 파악하는 것입니다. 다양한 비트 맵 형식의 데이터 블록들은 압축되지 않기 때문에, 각 화소를 표현하는 비트의 몇몇 독립된 그룹으로 구성하거나, 읽기 및 쓰기가 비교적 간단되는 BMP 만 FREAD에서 요구하는 형식에 따라 이진 파일을 판독 할 필요 라인에.

네 부분에 대한 BMP 파일의 첫 부분은 BMP 파일 형식에 대한 정보가 저장된 데이터 파일의 형식은, 14 바이트의 총 점유하며이다. 두 번째 부분은 화상 데이터 정보가 비트 맵 이미지에 관한 저장된 정보, 40 바이트의 총 세 번째 부분은 옵션 팔레트, 마지막 화소 정보 영역이다.

아래의 표에서 각 필드의 의미 부 특정 :

설명 위의 형식에 따라, 우리는 그들을 설명하기 위해 몇 가지 구조를 정의 :

#pragma once

#include<stdio.h>
typedef unsigned int DWORD;  // 4bytes
typedef unsigned short WORD;  // 2bytes
typedef signed long LONG;  // 4bytes
typedef unsigned char BYTE;  // 1bytes


#pragma pack(push)
#pragma pack(1)// 修改默认对齐值
/*位图文件文件头结构体*/
typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {
	WORD bFileType;
	DWORD bFileSize;
	WORD bReserved1;
	WORD bReserved2;
	DWORD bPixelDataOffset;
}BITMAPFILEHEADER; //14bytes
#pragma pack(pop)

/*位图文件信息头结构体*/
typedef struct tagBITMAPINFOHEADER {
	DWORD bHeaderSize;  // 图像信息头总大小（40bytes）
	LONG bImageWidth;  // 图像宽度（像素）
	LONG bImageHeight;  // 图像高度
	WORD bPlanes;  // 应该是0
	WORD bBitsPerPixel;  // 像素位数
	DWORD bCompression;  // 图像压缩方法
	DWORD bImageSize;  // 图像大小（字节）
	LONG bXpixelsPerMeter;  // 横向每米像素数
	LONG bYpixelsPerMeter;  // 纵向每米像素数
	DWORD bTotalColors;  // 使用的颜色总数，如果像素位数大于8，则该字段没有意义
	DWORD bImportantColors;  // 重要颜色数，一般没什么用
}BITMAPINFOHEADER; //40bytes

/*位图文件调色板结构体*/
typedef struct tagRGBQUAD {
	BYTE	rgbBlue;
	BYTE	rgbGreen;
	BYTE	rgbRed;
	BYTE	rgbReserved;
}RGBQUAD;

/*像素点RGB结构体*/
typedef struct tagRGB {
	BYTE blue;
	BYTE green;
	BYTE red;
}RGBDATA;

의 #pragma (푸시) 팩
팩 모두 #pragma. (1)     파일 헤더의 사이즈를 지정하지 않은 경우, 구조의 자동 정렬을 취소하는 것이 바로 신체의기구의 크기를 출력 할 수 있다면, 14 바이트를 점유 할 수있는 구조 아니다  를 sizeof (BITMAPFILEHEADER )  얻을 수 있습니다.

사실이 기관 기관 wingdi.h 당신이 GDI 구조를 직접 정의 사용할 수있는 윈도우를 사용하는 경우 문서는 정의.

이러한 잘 정의 된 구조는 비트 맵을 읽어 함수를 작성 후, 기본 접근 방식은 FREAD 크기에 의해 지정된 파일 같은 읽기 내용은 다음 문 머리로 요소의 지정된 수에서 읽을 수 있습니다 :

FREAD (infoHead,는 sizeof (BITMAPINFOHEADER), 1, FP)

스트림 파일 FP, infoHead 메모리 영역과 장소 포인터 포인트 infoHead BITMAPINFOHEADER 포인터 형 구조의 판독 소자로부터 14 바이트의 메모리를 직접 동적 malloc에 ​​의해 힙 할당 된 대응하는 변수로 정의 될 수있다.

많은 코멘트를 작성하지 용서해 사용 다음 소스 코드를 붙여 넣습니다 :

#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
#include"bmp.h"
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>


FILE* openBmpImage(char* fileName, char* mode) {
	FILE* fp;
	if (strcmp(mode, "r") == 0) {
		mode = "rb";
	}
	else if (strcmp(mode,"w") == 0) {
		mode = "ab";
	}
	else {
		//输出错误信息
		fprintf(stderr,"文件打开模式:%s使用错误\n",mode);
		//文件打开失败，返回空指针
		return NULL;
	}
	if ((fp = fopen(fileName,mode)) == NULL) {
		fprintf(stderr, "打开文件:%s失败\n", fileName);
		return NULL;	
	}
	return fp;
}

void closeBmpImage(FILE* fp) {
	//关闭文件
	fclose(fp);
	//printf("已关闭文件\n");
	//释放文件指针
	free(fp);
	//printf("已释放文件指针\n");
}

BITMAPFILEHEADER* readBmpFileHead(FILE* fp) {
	//printf("%d\n", sizeof(BITMAPFILEHEADER));//这个大小是16Bytes没错
	BITMAPFILEHEADER* fileHead = (BITMAPFILEHEADER*)malloc(sizeof(BITMAPFILEHEADER));
	if (fileHead == NULL) {
		fprintf(stderr,"内存分配失败");
	}
	if (fread(fileHead, sizeof(BITMAPFILEHEADER), 1, fp) != 1) {
		fprintf(stderr,"文件头读取失败");
	}
	return fileHead;
}

BITMAPINFOHEADER* readBmpInfoHead(FILE* fp) {
	//printf("%d\n", sizeof(BITMAPINFOHEADER));
	BITMAPINFOHEADER* infoHead = (BITMAPINFOHEADER*)malloc(sizeof(BITMAPINFOHEADER));
	if (infoHead == NULL) {
		fprintf(stderr, "内存分配失败");
	}
	if (fread(infoHead, sizeof(BITMAPINFOHEADER), 1, fp) != 1) {
		fprintf(stderr, "信息头读取失败");
	}
	printf("信息头大小：%d字节\n", infoHead->bHeaderSize);
	printf("图片宽度：%d像素\n", infoHead->bImageWidth);
	printf("图片高度：%d像素\n", infoHead->bImageHeight);
	printf("颜色位数：%d位\n", infoHead->bBitsPerPixel);
	printf("横向每米像素数：%d个\n", infoHead->bXpixelsPerMeter);
	printf("纵向每米像素数：%d个\n", infoHead->bYpixelsPerMeter);
	printf("数据块大小：%d字节\n", infoHead->bImageSize);
	printf("位面数：%d\n", infoHead->bPlanes);
	printf("使用颜色总数：%d个\n", infoHead->bTotalColors);
	printf("重要颜色总数：%d个\n", infoHead->bImportantColors);
	printf("压缩算法：%d\n", infoHead->bCompression);
	
	return infoHead;
}

RGBDATA** readBmpDataToArr(FILE* fp) {
	int i = 0, j = 0;
	int width = 0, height = 0;
	BITMAPFILEHEADER* fileHead = readBmpFileHead(fp);
	BITMAPINFOHEADER* infoHead = readBmpInfoHead(fp);
	width = infoHead->bImageWidth;
	height = infoHead->bImageHeight;
	RGBDATA** data = createMatrix(width,height);
	//如果位数小于8则调色板有效
	if (infoHead->bBitsPerPixel < 8) {
		RGBQUAD* rgbQuad = (RGBQUAD*)malloc(sizeof(RGBQUAD));
		if(rgbQuad == NULL){
			printf("内存分配失败");
		}
		if (fread(rgbQuad, sizeof(rgbQuad), 1, fp) != 1) {
			printf("调色板读入失败");
		}
	}
	for (i = 0; i < height; i++) {
		for (j = 0; j < width; j++) {
			fread(&data[i][j], sizeof(RGBDATA), 1, fp);
		}
	}
	return data;
}

RGBDATA** createMatrix(int width,int height) {
	//动态创建二维数组
	RGBDATA** Matrix;
	int i;
	
	Matrix = (RGBDATA **)malloc(sizeof(RGBDATA*) * height);
	if (Matrix == NULL) {
		fprintf(stderr,"内存分配失败");
		return NULL;
	}
	
	for (i = 0; i < height; i++) {
		Matrix[i] = (RGBDATA *)malloc(sizeof(RGBDATA) * width);
		if (Matrix[i] == NULL) {
			fprintf(stderr, "内存分配失败");
			return NULL;
		}
	}
	return(Matrix);
}

没有太多内容值得细说，后面是测试代码：

#include<stdio.h>
#include"bmp.h"
int main() {
	//printf("%d",sizeof(unsigned short));
	//printf("%d",sizeof(unsigned int));
	//printf("%d",sizeof(unsigned long));
	//printf("%d",sizeof(unsigned char));
	FILE* fp = openBmpImage("lena.bmp","r");
	//BITMAPFILEHEADER* fileHead = readBmpFileHead(fp);
	//BITMAPINFOHEADER* infoHead = readBmpInfoHead(fp);
	RGBDATA ** data = readBmpDataToArr(fp);
	//谨慎，避免下标越界
	for (int i = 0; i < 512; i++) {
		for (int j = 0; j < 512; j++) {
			printf("第(%d，%d)像素：[%d,%d,%d] \n ", 511-i,j+1,data[i][j].blue, data[i][j].green, data[i][j].red);
		}
		printf("\n");
	}
	closeBmpImage(fp);
	getchar();
	return 0;
}

运行之后可以得到这样的结果：

注意每个像素得到的三个数值分别代表b,g,r分量，和习惯的rgb是反着的。

最后要注意，大多数位图的像素信息是自下而上的，也就是说代码中得到的数组的最后一行对应图片的第一行，以此类推。。

位图读取就是这样了，下一步再考虑写入bmp文件和像素数组的处理操作。。。