我的第一个MFC小项目（3）之 位图转换
2011-12-08 16:20 捣乱小子 阅读(3479) 评论(2) 编辑 收藏 举报关于位图的格式，文件头，信息头，颜色表，像素位等等，我在以前在《我的第一个MFC小项目（2）》有过简单的介绍，当时还操VISIO自己画图呢，不过当时真的非常非常的模糊，甚至还没有灰度图和彩图的概念。没有捧着一本书认真研究，纯粹是完成项目过程当中遇到什么不懂的就直接google...欢迎拍砖，欢迎讨论。
8位位图除了可以索引彩色图像外，也可以是灰阶图像，相信更多的是用于灰度的图像，既然有8位的灰阶图像，也就是说从白到黑分成256种渐变，那16位灰阶图像也是存在的，只不过从白到黑分成2^16种渐变；但这是一种很大的浪费我觉得，因为灰阶图像应用不是非常广，在一些专业领域或许会用到。
而如今PC下的更多的是24位的，32位的，16位的也有。一开始的时候还不知道什么是RGB，其实简单来说就是Red，Green，Blue分别用一定的位数来存储他们的值。16位以上多见RGB格式的图，16位位图图片还可分为R5G6B5，R5G5B5X1（有1位不携带信息，其实就是最高位），R5G5B5A1，R4G4B4A4 等等。
其中RGB555，BITMAPINFOHEADER信息头字段biCompression成员的值是BI_RGB，它的存储格式是：
XRRRRRGG GGGBBBBB，注意它跟24位位图没有颜色表。
24位位图更简单，它的存储格式是：
RRRRRRRR GGGGGGGG BBBBBBBB
而32位的位图，新增了一个透明度，这在XP下很常见了：
AAAAAAAA RRRRRRRR GGGGGGGG BBBBBBBB
图形处理中，通常把RGB三种颜色信息称为红通道、绿通道和蓝通道，相应的把透明度称为Alpha通道。由RGB形成的图像均称做真彩色。
OK，差不多就啰嗦到这里吧。真正在写程序中遇到的问题是位图的转换：将24位真彩位图转换为8位灰阶位图。而没有上面的东西，下面的东西看起来会很吃力（还包括《我的第一个MFC小项目（2）》）。
问题描述的清楚一点吧：原图片是24位位图，而如今项目当中的绝多数操作都是基于8位位图，不可能让客户多一手准备8位的位图，自然而然转换的任务就落在了程序的头上了。
我的解决方法是这样：就用一个方法来实现这个转换的操作，而函数的参数就一个路径（让客户只提供路径，这方便很多了），在转换之后再写为另一个8位位图文件。
或许一开始拿到这样的任务，还是摸不着头脑，不知道从何下手；我画了下面的一张图，
Y是什么，Y就是明度，在灰阶位图当中，只有明度（灰阶值），而没有色度和浓度，它和RGB是有区别的，是两种不同的颜色编码方法，RGB注重的是色彩，而YUV注重的亮度。幸运的是，两者之间可以进行转换，
对，上面的第一个公式正是我们想要的，熟悉DIB格式的童鞋都应该有思路了吧，像素位里面就存着RGB，它与上面的公式能够帮助我们将24位位图转换为8位灰阶位图。
其中有个问题，就是涉及到位图的每行所占字节数的问题，在《我的第一个MFC小项目（2）》中也涉及了一点点，所以再次重申一次，Windows规定一个扫描行所占的字节数必须是4的倍数(即以long为单位),不足的以0填充，每行所占字节数的计算公式：((((width*32)+31)/32)*4)。
举一个简单的例子：假如一个8位灰阶位图，它的宽是31，则每一行需要31个字节存储，因为字节数必须是4的整倍数，所以应该是32字节，此时BITMAPINFOHEADER字段当中，biWidth=31,biBitCount=8，但要清楚，每行所占字节是32字节。因此在做每行转换为8位位图的时候，我们需要每个扫描行+32，而不是每个扫描行+31。
所以下面所展示的程序，看到宽度转换可以回到这里找答案。上代码吧，
void Convertto8Bit()
{
HANDLE hFile; //文件句柄
DWORD dwWritten; //记录以写入的字节数
hFile = CreateFile(L"F:\\1.bmp",GENERIC_READ,
FILE_SHARE_READ,
NULL,
OPEN_EXISTING,
FILE_FLAG_SEQUENTIAL_SCAN,
NULL);
BITMAPFILEHEADER bmfh; //文件头
ReadFile(hFile,&bmfh,sizeof(BITMAPFILEHEADER),&dwWritten,NULL);
BITMAPINFOHEADER bmif; //信息头
ReadFile(hFile,&bmif,40,&dwWritten,NULL);
DWORD dwSizeImage; //源文件像素位大小
dwSizeImage = //计算 像素位 的大小
bmfh.bfSize -
sizeof(BITMAPFILEHEADER) -
sizeof(BITMAPINFOHEADER);
BYTE * pBits = new BYTE[dwSizeImage];
ReadFile(hFile,pBits,dwSizeImage,&dwWritten,NULL);
::CloseHandle(hFile);
long lSrcWidth = bmif.biWidth; //原图长与宽
long lSrcHeight = bmif.biHeight;
long lLineBytes; //原图每行总字节数
long lScanWidth; //转换为8位图之后的宽度，必须是大于原图且为4的倍数
lLineBytes = ((lSrcWidth*3)/4)*4; //为了与8位位图数据对齐，原图每行总字节数也必须为4的倍数，
if(lLineBytes<lSrcWidth*3) //在这里转换需要比原图每行总字节数大
lLineBytes += 4;
lScanWidth = (lSrcWidth/4)*4; //8位位图的宽度必须为4的倍数，在这里转换需要比原图宽度大
if(lScanWidth<lSrcWidth)
lSrcWidth += 4;
DWORD dwSizeNewImage = lSrcWidth * lSrcHeight + 2; //为什么要预留两位呢
BYTE * bits = new BYTE[dwSizeNewImage];
for(int i=0; i<lSrcHeight; i++)
{
for(int j=0; j<lSrcWidth; j++)
{
BYTE color[3]; //对应RGB的红绿蓝值
DWORD dwColorTemp; //Y值，RGB转换为Y之后的值Y=0.299*R+0.587*G+0.114*B
for(int s=0;s<3;s++) //一个RGB对应一个Y值
color[s]=pBits[i*lLineBytes+j*3+s];
dwColorTemp=unsigned int(color[2]*0.299+color[1]*0.587+color[0]*0.114);
if(dwColorTemp>255)
dwColorTemp = 255;
if(dwColorTemp<0)
dwColorTemp = 0;
bits[i*lScanWidth+j]=(unsigned char)dwColorTemp;
}
}
bits[dwSizeNewImage-1] = 0;
bits[dwSizeNewImage-2] = 0;
RGBQUAD *rgbQuad = new RGBQUAD[256]; //颜色表
for(int i=0;i<256;i++)
{
rgbQuad[i].rgbBlue = i;
rgbQuad[i].rgbGreen = i;
rgbQuad[i].rgbRed = i;
rgbQuad[i].rgbReserved = 0;
}
//完善8位位图的文件头和信息头字段
bmfh.bfOffBits = sizeof(BITMAPFILEHEADER) +
sizeof(BITMAPINFOHEADER) +
256*sizeof(RGBQUAD); //颜色表有256个
bmfh.bfReserved1 = 0;
bmfh.bfReserved2 = 0;
bmfh.bfSize = bmfh.bfOffBits + dwSizeNewImage; //size in byte of the file
bmif.biBitCount = 8; //信息头中bitcounts改为8
bmif.biSizeImage = dwSizeNewImage;
//写入转换后得到的8位位图
hFile=CreateFile(L"F://2.bmp",GENERIC_WRITE,
FILE_SHARE_WRITE,NULL,
CREATE_ALWAYS,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL);
::WriteFile(hFile,&bmfh,sizeof(BITMAPFILEHEADER),&dwWritten,NULL);
::WriteFile(hFile,&bmif,sizeof(BITMAPINFOHEADER),&dwWritten,NULL);
::WriteFile(hFile,rgbQuad,256*sizeof(RGBQUAD),&dwWritten,NULL);
::WriteFile(hFile,bits,dwSizeNewImage,&dwWritten,NULL);
::CloseHandle(hFile);
}
童鞋们，在这里缺了很多的检测，文件大小的检测，如果位图超过4M，就不被允许了，所以一开始应该结合getfilesize来检测，还有读入数据的时候是否已经读入正确的字节数，特别是文件头和信息头；BITMAPFILEHEADER中bftype字段应该为‘BM’；文件句柄的检测等等，因为程序长，我忽略了。一个优秀程序员都不应该忘记这些，很明显菜鸟一个啊....
传送门：
我的第一个MFC小项目（2）之 初涉位图
我的第一个MFC小项目（4）之 位图转换（续）
欢迎讨论，欢迎拍砖...
捣乱小子 2011-12-08
