將24位點陣圖轉換8位點陣圖
bmpTest.cpp : 24bitBMP顏色資料到256色點陣圖顏色資料的轉換函式實現,具體演算法可參考以 前的一個帖子
bmpTransfer.cpp : 讀入一個24bitBMP檔案,轉換成一個256色BMP檔案的程式
編譯完成後得到的程式,如bmpTransfer.exe
執行 bmpTransfer file1 file2
file1是24bit的BMP點陣圖原始檔名,file2是新生成的256色點陣圖檔名
可以用windows畫板程式檢視結果,似乎比直接用畫板程式將24bitBMP存成256色BMP檔案的轉換效果要好哦。
bmpTest.h
bmpTest.cpp/************* bmpTest.h **************/ #ifndef __BMPTEST_H_ #define __BMPTEST_H_ #include <stdio.h> typedef unsigned char BYTE; typedef unsigned short WORD; // BMP影象各部分說明如下 /*********** 第一部分 點陣圖檔案頭 該結構的長度是固定的,為14個位元組,各個域的依次如下: 2byte :檔案型別,必須是0x4d42,即字串"BM"。 4byte :整個檔案大小 4byte :保留字,為0 4byte :從檔案頭到實際的點陣圖影象資料的偏移位元組數。 *************/ typedef struct { long imageSize; long blank; long startPosition; void show(void) { printf("BMP Head:\n"); printf("Image Size:%d\n",imageSize); printf("Image Data Start Position : %d\n",startPosition); } }BmpHead; /********************* 第二部分 點陣圖資訊頭 該結構的長度也是固定的,為40個位元組,各個域的依次說明如下: 4byte :本結構的長度,值為40 4byte :影象的寬度是多少象素。 4byte :影象的高度是多少象素。 2Byte :必須是1。 2Byte :表示顏色時用到的位數,常用的值為1(黑白二色圖)、4(16色圖)、8(256色圖)、24(真彩色圖)。 4byte :指定點陣圖是否壓縮,有效值為BI_RGB,BI_RLE8,BI_RLE4,BI_BITFIELDS。Windows點陣圖可採用RLE4和RLE8的壓縮格式,BI_RGB表示不壓縮。 4byte :指定實際的點陣圖影象資料佔用的位元組數,可用以下的公式計算出來: 影象資料 = Width' * Height * 表示每個象素顏色佔用的byte數(即顏色位數/8,24bit圖為3,256色為1) 要注意的是:上述公式中的biWidth'必須是4的整數倍(不是biWidth,而是大於或等於biWidth的最小4的整數倍)。 如果biCompression為BI_RGB,則該項可能為0。 4byte :目標裝置的水平解析度。 4byte :目標裝置的垂直解析度。 4byte :本影象實際用到的顏色數,如果該值為0,則用到的顏色數為2的(顏色位數)次冪,如顏色位數為8,2^8=256,即256色的點陣圖 4byte :指定本影象中重要的顏色數,如果該值為0,則認為所有的顏色都是重要的。 ***********************************/ typedef struct { long Length; long width; long height; WORD colorPlane; WORD bitColor; long zipFormat; long realSize; long xPels; long yPels; long colorUse; long colorImportant; void show(void) { printf("infoHead Length:%d\n",Length); printf("width&height:%d*%d\n",width,height); printf("colorPlane:%d\n",colorPlane); printf("bitColor:%d\n",bitColor); printf("Compression Format:%d\n",zipFormat); printf("Image Real Size:%d\n",realSize); printf("Pels(X,Y):(%d,%d)\n",xPels,yPels); printf("colorUse:%d\n",colorUse); printf("Important Color:%d\n",colorImportant); } }InfoHead; /*************************** 第三部分 調色盤結構 對於256色BMP點陣圖,顏色位數為8,需要2^8 = 256個調色盤; 對於24bitBMP點陣圖,各象素RGB值直接儲存在影象資料區,不需要調色盤,不存在調色盤區 rgbBlue: 該顏色的藍色分量。 rgbGreen: 該顏色的綠色分量。 rgbRed: 該顏色的紅色分量。 rgbReserved:保留值。 ************************/ typedef struct { BYTE rgbBlue; BYTE rgbGreen; BYTE rgbRed; BYTE rgbReserved; void show(void) { printf("Mix Plate B,G,R:%d %d %d\n",rgbBlue,rgbGreen,rgbRed); } }RGBMixPlate; /**************************** 第四部分 影象資料區 對於用到調色盤的點陣圖,影象資料就是該象素顏色在調色盤中的索引值; 對於真彩色圖,影象資料就是實際的R、G、B值。 2色圖,用1位就可以表示該象素的顏色,所以1個位元組可以表示8個象素。 16色圖,用4位可以表示一個象素的顏色,所以1個位元組可以表示2個象素。 256色圖,1個位元組剛好可以表示1個象素。 真彩色圖,3個位元組才能表示1個象素。 ****************************/ //將24bit的象素顏色資料轉換為256色圖的影象資料(即索引值) int Transfer(WORD *color24bit, int len, BYTE *Index, RGBMixPlate *mainColor); #endif
/*************** bmpTest.cpp ****************/ #include "bmpTest.h" #include <string.h> #include <assert.h> //計算平方差的函式 int PFC(int color1, int color2) { int x,y,z; x = (color1 & 0xf) - (color2 & 0xf); y = ((color1>>4) & 0xf) - ((color2>>4) & 0xf); z = ((color1>>8) & 0xf) - ((color2>>8) & 0xf); return (x*x + y*y + z*z); }; //直接插入排序 int Sort1(int *src, int *attach, int n) { int cur, cur1; int i,j,k=0; for (i = 1; i < n; i++) { cur = src[i]; cur1 = attach[i]; for (j = i - 1; j >= 0; j--) { if (cur > src[j]) { src[j+1] = src[j]; attach[j+1] = attach[j]; } else break; } src[j+1] = cur; attach[j+1] = cur1; } return 0; } //快速排序 int Sort2(int *src, int *attach, int n) { if (n <= 12) return Sort1(src, attach, n); int low = 1, high = n - 1; int tmp; while (low <= high) { while (src[low] >= src[0]) { if (++low > n - 1) break; } while (src[high] < src[0]) { if (--high < 1) break; } if (low > high) break; { tmp = src[low]; src[low] = src[high]; src[high] = tmp; tmp = attach[low]; attach[low] = attach[high]; attach[high] = tmp; } low++; high--; } { tmp = src[low - 1]; src[low - 1] = src[0]; src[0] = tmp; tmp = attach[low - 1]; attach[low - 1] = attach[0]; attach[0] = tmp; } if (low > 1) Sort2(src, attach, low - 1); if (low < n) Sort2(&src[low], &attach[low], n - low); return 0; } //將24bit的象素顏色資料轉換為256色圖的影象資料(即索引值) int Transfer(WORD *color24bit, int len, BYTE *Index, RGBMixPlate *mainColor) { int usedTimes[4096] = {0}; int miniColor[4096]; for (int i = 0; i < 4096; i++) miniColor[i] = i; i = 0; for (i = 0; i < len; i++) { assert(color24bit[i] < 4096); usedTimes[color24bit[i]]++; } int numberOfColors = 0; for (i = 0; i < 4096; i++) { if (usedTimes[i] > 0) numberOfColors++; } //對usedTimes進行排序,排序過程中minColor陣列(儲存了顏色值)也作與useTimes //陣列相似的交換 Sort2(usedTimes, miniColor, 4096); //usedTimes陣列中是各顏色使用頻率,從高到低排列,顯然第numberOfColor個之後的都為0 //miniColor陣列中是相應的顏色資料 //將前256個顏色資料儲存到256色點陣圖的調色盤中 for (i = 0; i < 256; i++) { mainColor[i].rgbBlue = (BYTE)((miniColor[i]>>8)<<4); mainColor[i].rgbGreen = (BYTE)(((miniColor[i]>>4) & 0xf)<<4); mainColor[i].rgbRed = (BYTE)((miniColor[i] & 0xf)<<4); mainColor[i].rgbReserved = 0; } int *colorIndex = usedTimes;//用原來的useTimes陣列來儲存索引值 memset(colorIndex, 0, sizeof(int) * 4096); if (numberOfColors <= 256) { for (i = 0; i < numberOfColors; i++) colorIndex[miniColor[i]] = i; } else//為第256之後的顏色在前256種顏色中找一個最接近的 { for (i = 0; i < 256; i++) colorIndex[miniColor[i]] = i; int index, tmp, tmp1; for (i = 256; i < numberOfColors; i++) { tmp = PFC(miniColor[0], miniColor[i]); index = 0; for (int j = 1; j < 256; j++) { tmp1 = PFC(miniColor[j], miniColor[i]); if (tmp > tmp1) { tmp = tmp1; index = j; } } colorIndex[miniColor[i]] = index; } } //記錄各點顏色資料的索引值,即256色點陣圖的顏色資料 for (i = 0; i < len; i++) { assert(colorIndex[color24bit[i]] < 256); Index[i] = colorIndex[color24bit[i]]; } return 1; }
bmpTransfer.cpp
/******************** bmpTransfer.cpp ********************/ #include "bmpTest.h" #include <string.h> int __cdecl main(int argc,char* argv[]) { if (argc < 3) { printf("Usage:\n"); printf(" %s filename1 filename2\n", argv[0]); printf(" filename1 : source 24bit BMP filename like: xxx.bmp\n"); printf(" filename2 : new 256 color BMP filename\n"); return -1; } BmpHead headBMP; InfoHead infoHead; FILE* p; char* filename = argv[1]; p = fopen(filename,"rb"); if (p == NULL) { printf("!!!file %s open failed.\n", filename); } printf("file %s open success.\n",filename); /********** read BMP head ********************/ fseek(p,2,SEEK_CUR); fread(&headBMP,1,12,p); headBMP.show(); fread(&infoHead,1,40,p); infoHead.show(); if (infoHead.bitColor != 24) { fclose(p); printf("This is not a 24bit BMP file.\n"); return -1; } /*********** read Image Date **************/ long nData = infoHead.realSize; BYTE* pColorData = new BYTE[nData]; fread(pColorData,1,nData,p); printf("last 4 byte of color Data:%x %x %x %x\n",\ pColorData[nData-4],pColorData[nData-3],\ pColorData[nData-2],pColorData[nData-1]); /*********** read file over ***************/ int leftData = 0; char ch = 0; while (!feof(p)) { fread(&ch,1,1,p); leftData++; } if (leftData) printf("%d bytes not read in file.\n", leftData); printf("read file over.\n"); if(!fclose(p)) { printf("file close.\n"); } // 24位BMP檔案資訊都讀出來了,可以檢視列印資訊 /************ 24bit到256色的顏色資料轉換 *****************/ BYTE* Index = new BYTE[nData/3]; RGBMixPlate mainColor[256]; memset(mainColor, 0, sizeof(mainColor)); WORD* shortColor = new WORD[nData/3]; int iRed, iGreen, iBlue; for (int i = 0; i < nData/3; i++) {//取RGB顏色的高4位 iRed = pColorData[i*3]>>4; iGreen = pColorData[i*3+1]>>4; iBlue = pColorData[i*3+2]>>4; shortColor[i] = (iRed<<8) + (iGreen<<4) + iBlue; } delete []pColorData; //呼叫轉換函式 Transfer(shortColor, nData/3, Index, mainColor); delete []shortColor; //轉換完成,256色點陣圖的調色盤資料(儲存在mainColor)和影象資料區的資料(儲存在Index中) /************ 寫一個新的256色BMP檔案 *******************/ //修改一下前面讀出的BmpHead和InfoHead的結構資訊 headBMP.imageSize = 14 + 40 + 4*256 + nData/3; // 4*256是調色盤的長度,nData/3是影象資料區長度 headBMP.startPosition += 4*256; //新檔案加上了調色盤部分 infoHead.bitColor = 8; //顏色位數改為8 infoHead.realSize = nData/3; //影象資料區長度 //寫新檔案 char* newFile = argv[2]; FILE *p1 = fopen(newFile,"wb"); if (NULL == p1) { printf("open new file failed.\n"); return -1; } char hh[2] = {0x42, 0x4D}; fwrite(hh,1,2,p1); //BMP檔案開頭兩位元組, 0x4d42 = "BM" fwrite(&headBMP, 1, 12, p1); //BMP檔案頭 fwrite(&infoHead, 1, 40, p1); //BMP檔案頭資訊 fwrite(mainColor, 1, sizeof(mainColor), p1);//寫調色盤資訊 fwrite(Index, 1, nData/3, p1); //顏色資料 fclose(p1); //釋放分配的記憶體 delete []Index; return 0; }
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