数据压缩实验2

来源：互联网发布：网络售彩最新消息官方编辑：程序博客网时间：2024/06/05 04:31

基本原理

Bmp文件格式包括四个部分：位图文件头BITMAPFILEHEADER、位图信息头BITMAPINFOHEADER、调色板Palette、实际的位图数据ImageData

位图文件头主要包括：

[cpp] viewplain copy

typedefstruct tagBITMAPFILEHEADER {

WORDbfType; /* 说明文件的类型 */

DWORDbfSize; /* 说明文件的大小，用字节为单位 */

WORDbfReserved1; /* 保留，设置为0 */

WORDbfReserved2; /* 保留，设置为0 */

DWORDbfOffBits; /* 说明从BITMAPFILEHEADER结构开始到实际的图像数据之间的字节偏移量 */

}BITMAPFILEHEADER;

位图信息头主要包括：

[cpp] viewplain copy

typedefstruct tagBITMAPINFOHEADER {

DWORDbiSize; /* 说明结构体所需字节数 */

LONGbiWidth; /* 以像素为单位说明图像的宽度 */

LONGbiHeight; /* 以像素为单位说明图像的高速 */

WORDbiPlanes; /* 说明位面数，必须为1 */

WORDbiBitCount; /* 说明位数/像素，1、2、4、8、24 */

DWORDbiCompression; /* 说明图像是否压缩及压缩类型BI_RGB，BI_RLE8，BI_RLE4，BI_BITFIELDS */

DWORDbiSizeImage; /* 以字节为单位说明图像大小，必须是4的整数倍*/

LONGbiXPelsPerMeter; /*目标设备的水平分辨率，像素/米 */

LONGbiYPelsPerMeter; /*目标设备的垂直分辨率，像素/米 */

DWORDbiClrUsed; /* 说明图像实际用到的颜色数，如果为0，则颜色数为2的biBitCount次方 */

DWORDbiClrImportant; /*说明对图像显示有重要影响的颜色索引的数目，如果是0，表示都重要。*/

}BITMAPINFOHEADER;

调色板实际上是一个数组，它所包含的元素与位图所具有的颜色数相同，决定于biClrUsed和biBitCount字段。数组中每个元素的类型是一个RGBQUAD结构。真彩色无调色板部分。

[cpp] viewplain copy

typedefstruct tagRGBQUAD {

BYTErgbBlue; /*指定蓝色分量*/

BYTErgbGreen; /*指定绿色分量*/

BYTErgbRed; /*指定红色分量*/

BYTErgbReserved; /*保留，指定为0*/

}RGBQUAD;

实验流程

1. 程序初始化（打开两个文件、定义变量和缓冲区等）

2. 读取BMP文件，抽取或生成RGB数据写入缓冲区

3. 调用RGB2YUV的函数实现RGB到YUV数据的转换

4. 写YUV文件

5. 程序收尾工作（关闭文件，释放缓冲区）

读取BMP文件，抽取或生成RGB数据写入缓冲区

关键代码及其分析

16bit文件操作

for (Loop = 0;Loop < height * width;Loop+=2)

{

*rgbDataOut = (Data[Loop]&0x1F)<<3;

*(rgbDataOut + 1) = ((Data[Loop]&0xE0)>>2) + ((Data[Loop+1]&0x03)<<6);

*(rgbDataOut + 2) = (Data[Loop+1]&0x7C)<<1;

rgbDataOut +=3;

}

1～8bit文件操作

int shiftCnt = 1;

while (mask)

{

unsigned char index = mask == 0xFF ?Data[Loop] : ((Data[Loop] & mask)>>(8 - shiftCnt *info_h.biBitCount));

* rgbDataOut = pRGB[index].rgbBlue;

* (rgbDataOut+1) = pRGB[index].rgbGreen;

* (rgbDataOut+2) = pRGB[index].rgbRed;

if(info_h.biBitCount == 8) mask = 0;

Else mask>>= info_h.biBitCount;

rgbDataOut+=3;

shiftCnt ++;

}

void ReadRGB( BITMAPFILEHEADER &file_h, BITMAPINFOHEADER & info_h, FILE * pFile,unsigned char * rgbDataOut)

{

为了使每一行的字节数是四的整数倍

unsigned longLoop, i, j, width, height;

unsigned intx,y;

unsigned charmask, *Index_Data, *Data;

if((info_h.biWidth % 4) == 0)

x= info_h.biWidth;

else

y= (info_h.biWidth*info_h.biBitCount + 31) / 32 * 4;

if((info_h.biHeight % 2) == 0)

y= info_h.biHeight;

else

y= info_h.biHeight + 1;

width= x / 8 * info_h.biBitCount;

height= y;

Index_Data= (unsigned char *)malloc(height*width);

Data = (unsignedchar *)malloc(height*width);

fseek(pFile,file_h.bfOffBits, 0);

if(fread(Index_Data, height*width, 1, pFile) != 1)

printf("read file error!");

exit(0);

}

倒置

for(i = 0; i < height; i++)

for(j = 0; j < width; j++)

{

Data[i*width+ j] = Index_Data[i*width + j];

}

if(info_h.biBitCount == 24)

{

memcpy(rgbDataOut,Data, height*width);

free(Index_Data);

free(Data);

return;

}

RGBQUAD*pRGB = (RGBQUAD *)malloc(sizeof(RGBQUAD)*(unsignedint)pow(2,(float)info_h.biBitCount));

if(!MakePalette(pFile, file_h, info_h, pRGB))

printf("Nopalette!");

16bit

if(info_h.biBitCount == 16)

{

for(Loop = 0; Loop < height * width ; Loop+=2)

{

*rgbDataOut= (Data[Loop] & 0x1F) << 3;

*(rgbDataOut+ 1) = ((Data[Loop] & 0xE0) >> 2) + ((Data[Loop + 1] & 0x03)<< 6);

*(rgbDataOut+ 2) = (Data[Loop + 1] & 0x7C) << 1;

rgbDataOut+= 3;

}

1～8bit

for(Loop = 0; Loop<height*width; Loop++)

{

switch(info_h.biBitCount)

{

case1:

mask= 0x80;

break;

case2:

mask= 0xC0;

break;

case4:

mask= 0xF0;

break;

case8:

mask= 0xFF;

}

intshiftCnt = 1;

while(mask)

{

unsignedchar index = mask == 0xFF ? Data[Loop] : ((Data[Loop] & mask) >> (8 -shiftCnt * info_h.biBitCount));

*rgbDataOut= pRGB[index].rgbBlue;

*(rgbDataOut+ 1) = pRGB[index].rgbGreen;

*(rgbDataOut+ 2) = pRGB[index].rgbRed;

if(info_h.biBitCount == 8)

mask= 0;

else

mask>>= info_h.biBitCount;

rgbDataOut+= 3;

shiftCnt++;

}

free(Index_Data);

free(Data);

free(pRGB);

}

void main(int argc, char *argv[])

{

FILE*bmpFile = NULL, *yuvFile = NULL;

BITMAPFILEHEADERFile_header;

BITMAPINFOHEADERInfo_header;

unsignedchar * rgbBuf = NULL;

unsignedchar * yBuff = NULL;

unsignedchar * uBuff = NULL;

unsignedchar * vBuff = NULL;

intflip = 0;

intcountframe = 200;

打开文件

if((bmpFile = fopen(argv[1], "rb")) == NULL)

{