实验目的：
1.理解bmp文件的基本组成；
2.实现bmp序列向yuv文件的转换（基本要求为24bit的bmp文件，进阶要求为支持小于24bit的bmp文件），并用YUV Viewer播放验证。
BMP文件格式：
典型的 BMP 图像文件由四部分组成：
（1）位图头文件数据结构，它包含 BMP 图像文件的类型、显示内容等信息；
位图文件头：
typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {WORD bfType;
LONG biXPelsPerMeter;
LONG biYPelsPerMeter;
DWORD biClrImportant; /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;
（3）调色板，这个部分是可选的，有些位图需要调色板，有些位图，比如真彩色图（24位的 BMP）就不需要调色板；
本实验的BMP文件为24位的真彩色图，不需要调色板。
（4）位图数据，这部分的内容根据 BMP 位图使用的位数不同而不同，在 24 位图中直接使用 RGB，而其他的小于 24 位的使用调色板中颜色索引值。
R、G、B所在位置，直接把此段数据当做普通RGB文件进行处理即可。
使用windows.h中的BITMAPFILEHEADER 和BITMAPINFOHEADER 即可直接读出位图文件头和位图信息头，并使用其.biWidth和.biHeight直接读出图像的宽和高，并对剩余数据进行普通的RGBtoYUV转换，分别对多个BMP文件进行以上操作并将得到的数据放入同一YUV文件中即可获得YUV视频，通过循环写入的次数控制每幅图的帧长。
main函数
#include<windows.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include"bmp2yuv.h"
int main(char argc,char *argv[])
{
int height,width;
BITMAPFILEHEADER File_header;
BITMAPINFOHEADER Info_header;
char* bmpfile_name[10];
char* yuvfile_name=NULL;
FILE* bmp;
FILE* yuv;
unsigned char *rgb_buffer,*y_buffer,*u_buffer,*v_buffer;
bool flip=true;
yuvfile_name=argv[11];
yuv=fopen(yuvfile_name,"wb");
if(yuv==NULL)
{
printf("cannot find yuv file!\n");
exit(1);
}
else
{
printf("The input yuv file is %s\n",yuvfile_name);
}
/*一共10张bmp图片*/
/*argv[1]到argv[10]用来表示这10张bmp图片*/
for(int num=0;num<10;num++)
{
bmpfile_name[num]=argv[num+1];
}
height=atoi(argv[12]);
width=atoi(argv[13]);
for(int i=0;i<10;i++)
{
bmp=fopen(bmpfile_name[i],"rb");
if(bmp==NULL)
{
printf("cannot find bmp file!\n");
exit(1);
}
else
{
printf("The input bmp file is %s\n",bmpfile_name[i]);
}
if((fread(&File_header,sizeof(BITMAPFILEHEADER),1,bmp))!=1)
{
printf("Read File header error!");
exit(0);
}
/*判断是否为bmp文件*/
if(File_header.bfType!=0x4D42)
{
printf("Not bmp file!");
exit(0);
}
else
{
printf("This is bmp file!\n");
}
if((fread(&Info_header,sizeof(BITMAPINFOHEADER),1,bmp))!=1)
{
printf("Read Info header error!");
exit(0);
}
/*判断行数是否为4的倍数*/
if(Info_header.biWidth%4==0)
{
width=Info_header.biWidth;
}
else
{
width=(Info_header.biWidth*Info_header.biBitCount+31)/32*(32/8);
//每行的像素数*每个像素的位数=每行像素的总位数，必须为32bit的整数倍（4字节）
//做法：（x+31）/32*(32/8)
}
/*判断列数是否为偶数*/
if(Info_header.biHeight%2==0)
{
height=Info_header.biHeight;
}
else
{
height=Info_header.biHeight+1;
}
int size=width*height;
rgb_buffer=(unsigned char*)malloc(size*3);
y_buffer=(unsigned char*)malloc(size);
u_buffer=(unsigned char*)malloc(size/4);
v_buffer=(unsigned char*)malloc(size/4);
/*从bmp得到rgb数据*/
read_bmp_2_get_rgb(bmp,rgb_buffer,File_header,Info_header);
/*rgb转yuv*/
if(RGB2YUV (width, height, rgb_buffer, y_buffer, u_buffer, v_buffer, flip))
{
printf("rgb2yuv failed!\n");
}
else
{
printf("rgb2yuv successfully!\n");
}
int j=0;
for(j=0;j<size;j++)
{
if(y_buffer[j]<16) y_buffer[j]=16;
if(y_buffer[j]>235) y_buffer[j]=235;
}
for(j=0;j<size/4;j++)
{
if(u_buffer[j]<16) y_buffer[j]=16;
if(u_buffer[j]>240) y_buffer[j]=240;
}
for(j=0;j<size/4;j++)
{
if(v_buffer[j]<16) v_buffer[j]=16;
if(v_buffer[j]>240) v_buffer[j]=240;
}
/*每张bmp图片播放30帧*/
for(int k=0;k<30;k++)
{
fwrite(y_buffer,1,size,yuv);
fwrite(u_buffer,1,size/4,yuv);
fwrite(v_buffer,1,size/4,yuv);
}
free(rgb_buffer);
free(y_buffer);
free(u_buffer);
free(v_buffer);
}
fclose(yuv);
return 0;
}
头文件bmp2yuv.h
```cpp
#include"stdio.h"
#include"windows.h"
void read_bmp_2_get_rgb(FILE* bmp,unsigned char* rgb_out,BITMAPFILEHEADER &file_header,BITMAPINFOHEADER &info_header);
int RGB2YUV (int x_dim, int y_dim, void *bmp, void *y_out, void *u_out, void *v_out, int flip);
void InitLookupTable();
read_bmp_2_get_yuv函数
在#include"stdlib.h"
#include"stdio.h"
#include"windows.h"
#include"malloc.h"
void read_bmp_2_get_rgb(FILE* bmp,unsigned char* rgb_out,BITMAPFILEHEADER &file_header,BITMAPINFOHEADER &info_header)
{
int width,height,w,h;
unsigned char *inverse_buffer,*buffer;
int x=0,y=0;
//行数为4的倍数
if(info_header.biWidth%4==0)
{
w=info_header.biWidth;
}
else
{
w=(info_header.biWidth*info_header.biBitCount+31)/32*(32/8);
}
//列数为偶数
if(info_header.biHeight%2==0)
{
h=info_header.biHeight;
}
else
{
h=info_header.biHeight+1;
}
width=w/8*info_header.biBitCount;
height=h;
inverse_buffer=(unsigned char*)malloc(height*width);
buffer=(unsigned char*)malloc(height*width);
//将bmp指针定位到有效数据的起始处
fseek(bmp,file_header.bfOffBits,0);
//int fseek(FILE *stream, long offset, int fromwhere);
//函数设置文件指针stream的位置。
//如果执行成功，stream将指向以fromwhere为基准，偏移offset（指针偏移量）个字节的位置，函数返回0。
fread(inverse_buffer,height*width,1,bmp);
for(y=0;y<height;y++)
{
for(x=0;x<width;x++)
{
buffer[y*width+x]=inverse_buffer[width*(height-y-1)+x];
}
}
if(info_header.biBitCount==24)
{
memcpy(rgb_out,buffer,height*width);
free(inverse_buffer);
free(buffer);
}
}
这里插入代码片
rgb2yuv函数
在#include"stdlib.h"
#include"stdio.h"
#include"windows.h"
#include"malloc.h"
void read_bmp_2_get_rgb(FILE* bmp,unsigned char* rgb_out,BITMAPFILEHEADER &file_header,BITMAPINFOHEADER &info_header)
{
int width,height,w,h;
unsigned char *inverse_buffer,*buffer;
int x=0,y=0;
//行数为4的倍数
if(info_header.biWidth%4==0)
{
w=info_header.biWidth;
}
else
{
w=(info_header.biWidth*info_header.biBitCount+31)/32*(32/8);
}
//列数为偶数
if(info_header.biHeight%2==0)
{
h=info_header.biHeight;
}
else
{
h=info_header.biHeight+1;
}
width=w/8*info_header.biBitCount;
height=h;
inverse_buffer=(unsigned char*)malloc(height*width);
buffer=(unsigned char*)malloc(height*width);
//将bmp指针定位到有效数据的起始处
fseek(bmp,file_header.bfOffBits,0);
//int fseek(FILE *stream, long offset, int fromwhere);
//函数设置文件指针stream的位置。
//如果执行成功，stream将指向以fromwhere为基准，偏移offset（指针偏移量）个字节的位置，函数返回0。
fread(inverse_buffer,height*width,1,bmp);
for(y=0;y<height;y++)
{
for(x=0;x<width;x++)
{
buffer[y*width+x]=inverse_buffer[width*(height-y-1)+x];
}
}
if(info_header.biBitCount==24)
{
memcpy(rgb_out,buffer,height*width);
free(inverse_buffer);
free(buffer);
}
}
这里插入代码片
实验结果
输出文件
用yuv viewer打开：
