从 24bpp 位图获取每个像素的 RGB 值，以便在 C 中转换为 GBA 格式

Question

我想从 .bmp 文件中读取每个像素的 RGB 值，这样我就可以将 bmp 转换为适合 GBA (GameBoy Advance) 的格式。

我需要获取每个像素的 RGB，然后将此信息写入文件。

我正在尝试使用 结构：

typedef struct
{
    char signature[2];
    unsigned int fileSize;
    unsigned int reserved;
    unsigned int offset;
}BmpHeader;

typedef struct
{
    unsigned int headerSize;
    unsigned int width;
    unsigned int height;
    unsigned short planeCount;
    unsigned short bitDepth;
    unsigned int compression;
    unsigned int compressedImageSize;
    unsigned int horizontalResolution;
    unsigned int verticalResolution;
    unsigned int numColors;
    unsigned int importantColors;

}BmpImageInfo;

typedef struct
{
    unsigned char blue;
    unsigned char green;
    unsigned char red;
    unsigned char reserved;
}Rgb;

typedef struct
{
    BmpHeader header;
    BmpImageInfo info;
    Rgb colors[256];
    unsigned short image[1];
}BmpFile;

但我只需要 RGB 结构。假设我读了“in.bmp”：

FILE *inFile, *outFile;
inFile = fopen("C://in.bmp", "rb");

Rgb Palette[256];
for(i=0;i<256;i++)
{
   fread(&Palette[i],sizeof(Rgb),1,inFile);
}

fclose(inFile);

这是正确的吗？ 如何仅将 RGB 信息写入文件？

Answer 1

如果您使用的是 Windows，则可以使用 LoadBitmap 来自 win32 的函数

，然后给定句柄将其转换为 DIB 位图并以这种方式获取像素

Answer 2

我做了一些测试并稍微扩展了帕特里斯的程序。我不是一个优秀的 C 程序员，所以所有的功劳都归于他，而我的部分不如他的优雅 - 对此感到抱歉。

警告：前方有大量源代码。

#include <stdio.h>
#pragma pack(2)


typedef struct
{
    char signature[2];
    unsigned int fileSize;
    unsigned int reserved;
    unsigned int offset;
} BmpHeader;

typedef struct
{
    unsigned int headerSize;
    unsigned int width;
    unsigned int height;
    unsigned short planeCount;
    unsigned short bitDepth;
    unsigned int compression;
    unsigned int compressedImageSize;
    unsigned int horizontalResolution;
    unsigned int verticalResolution;
    unsigned int numColors;
    unsigned int importantColors;

} BmpImageInfo;

typedef struct
{
    unsigned char blue;
    unsigned char green;
    unsigned char red;
    //unsigned char reserved; Removed for convenience in fread; info.bitDepth/8 doesn't seem to work for some reason
} Rgb;


int main( int argc, char **argv ) {

    FILE *inFile;
    BmpHeader header;
    BmpImageInfo info;
    Rgb *palette;
    int i = 0;

    printf( "Opening file %s for reading.\n", argv[1] );

    inFile = fopen( argv[1], "rb" );
    if( !inFile ) {
        printf( "Error opening file %s.\n", argv[1] );
        return -1;
    }

    if( fread(&header, 1, sizeof(BmpHeader), inFile) != sizeof(BmpHeader) ) {
        printf( "Error reading bmp header.\n" );
        return -1;
    }

    if( fread(&info, 1, sizeof(BmpImageInfo), inFile) != sizeof(BmpImageInfo) ) {
        printf( "Error reading image info.\n" );
        return -1;
    }

    if( info.numColors > 0 ) {
        printf( "Reading palette.\n" );
        palette = (Rgb*)malloc(sizeof(Rgb) * info.numColors);
        if( fread(palette, sizeof(Rgb), info.numColors, inFile) != (info.numColors * sizeof(Rgb)) ) {
            printf( "Error reading palette.\n" );
            return -1; // error
        }
    }

    printf( "Opening file %s for writing.\n", argv[2] );
    FILE *outFile = fopen( argv[2], "wb" );
    if( !outFile ) {
        printf( "Error opening outputfile.\n" );
        return -1;
    }
    Rgb *pixel = (Rgb*) malloc( sizeof(Rgb) );
    int read, j;
    for( j=0; j<info.height; j++ ) {
        printf( "------ Row %d\n", j+1 );
        read = 0;
        for( i=0; i<info.width; i++ ) {
            if( fread(pixel, 1, sizeof(Rgb), inFile) != sizeof(Rgb) ) {
                printf( "Error reading pixel!\n" );
                return -1;
            }
            read += sizeof(Rgb);
            printf( "Pixel %d: %3d %3d %3d\n", i+1, pixel->red, pixel->green, pixel->blue );
        }
        if( read % 4 != 0 ) {
            read = 4 - (read%4);
            printf( "Padding: %d bytes\n", read );
            fread( pixel, read, 1, inFile );
        }
    }

    printf( "Done.\n" );
    fclose(inFile);
    fclose(outFile);

    printf( "\nBMP-Info:\n" );
    printf( "Width x Height: %i x %i\n", info.width, info.height );
    printf( "Depth: %i\n", (int)info.bitDepth );

    return 0;

}

该程序读出文件中存储的像素信息。它考虑了填充，但仅适用于每像素颜色深度为 24 位的 bmp（如果您需要其他深度，则必须自定义 Rgb 结构）。希望这对您有帮助，但正如我所说，这只是帕特里斯代码的扩展。

这是我的测试文件的示例输出：

$ ./a.out test.bmp out.txt
Opening file test.bmp for reading.
Opening file out.txt for writing.
------ Row 1
Pixel 1:   0   0   0
Pixel 2:   0   0   0
Pixel 3:   0   0   0
Pixel 4:   0   0   0
Pixel 5:   0   0   0
Padding: 1 bytes
------ Row 2
Pixel 1:   0   0   0
Pixel 2: 232  33  33
Pixel 3:   0   0   0
Pixel 4: 232  33  33
Pixel 5:   0   0   0
Padding: 1 bytes
------ Row 3
Pixel 1:   0   0   0
Pixel 2:   0   0   0
Pixel 3: 232  33  33
Pixel 4:   0   0   0
Pixel 5:   0   0   0
Padding: 1 bytes
------ Row 4
Pixel 1:   0   0   0
Pixel 2: 232  33  33
Pixel 3:   0   0   0
Pixel 4: 232  33  33
Pixel 5:   0   0   0
Padding: 1 bytes
------ Row 5
Pixel 1:   0   0   0
Pixel 2:   0   0   0
Pixel 3:   0   0   0
Pixel 4:   0   0   0
Pixel 5:   0   0   0
Padding: 1 bytes
Done.

BMP-Info:
Width x Height: 5 x 5
Depth: 24

编辑：是的，我的图像显示一个红十字。请注意，图像是颠倒存储的，因此文件的第 1 行实际上是图像的第 5 行。 D'oh 忘记写一些东西来保存代码打开的文件，但这留给你作为练习;)。

Answer 3

您首先需要获取嵌入调色板中可用的颜色数量。这可以在 DIB 标头中找到。

然后您可以读取包含调色板的所有颜色组件。

您可以查看所有标头信息（例如偏移量）以了解要查找的位置： http://en.wikipedia.org/wiki /BMP_文件_格式。

这应该有效：（编辑：添加代码以写入文件）

FILE *inFile, *outFile;
BMPHeader header;
BMPImageInfo info;
RGB *palette, *p;
int i = 0;

inFile = fopen("C://in.bmp", "rb");
if( !inFile )
   return;

if( fread(&header, sizeof(BMPHeader), 1, inFile) != 1 )
   return; // Manage error and close file

if( fread&info, sizeof(BMPImageInfo), 1, inFile) != 1 )
   return; // Manage error and close file

if( info.numColors > 0 )
{
   palette = (RGB*)malloc(sizeof(RGB) * info.numColors);
   if( fread(palette, sizeof(RGB), info.numColors, inFile) != info.numColors )
      return; // manage error and close file
}

fclose(inFile)

// Binary method => if read later by another computer
outFile = fopen("path", "wb");
if( !outFile )
   return;

if( fwrite(&info.numColors, sizeof(unsigned int), 1, outFile) != 1 )
   return; // Manage Error and close file

if( fwrite(&palette, sizeof(RGB), info.numColors, outFile) != info.numColors )
   return; // Manage error and close file

fclose(outFile);

// Text method => if read later by human
outFile = fopen("path", "w");
if( !outFile )
   return;

for( i=0; i<info.numColors; ++i )
{
   p = &palette[i];
   if( fprintf(outFile, "R:%d, G:%d, B:%d\n", p->red, p->green, p->blue) < 0 )
      return; // Manage error and close file
}

fclose(outFile);

Answer 4

如果您保证它是未压缩的 24bpp 位图并且其宽度可以被 4 整除，则相对简单：

1. 在文件开头读取 BmpHeader 。
2. 无需查找，即可读取BmpImageInfo。
3. 从文件开头查找 BmpHeader 的偏移字节。请注意，24 位位图中没有调色板（至少我们不关心）！
4. 读取 BGR 三元组（按此顺序，并且此处没有 reserved 未使用的成员）。将有（BmpImageInfo 的成员）width * abs(height) 三元组。我记得，如果 height 为正（标准情况），您读取的第一行颜色将是图像的底线，从那里向上。但是，如果 height 为负数，则文件中的第一行颜色是图像的顶部，从那里向下。

如果你不能做出这些保证，那么事情就会变得更加复杂。

免责声明：我在这里无缘无故地自吹自擂。几年前，我编写了一个小型（一个源文件）实用程序，可以在便携式（100% ANSI C）中完全执行您所说的操作方式：glbmp libbmpread。它的来源可能会对您的问题有所帮助——它可以处理任何位深度的未压缩（无 RLE）位图，并且应该在 GBA 上运行良好。

Answer 5

请参阅 .bmp 文件格式的维基百科页面，它提供了有关文件结构的大量信息，应该可以帮助您解析它。

http://en.wikipedia.org/wiki/BMP_file_format

在您的代码中，您首先必须读取数据的起始地址（在文件头中指定）和图像的高度。然后寻找这个位置。之后，您逐行读取像素（标头指定每个像素有多少位），并且必须处理末尾的 32 位填充。请注意，在 24 位图像 (RGB) 中，信息按 BGR 顺序存储。此外，如果高度值不为负，则图像会颠倒存储。

Answer 6

您可能会发现查看我多年前编写的一些用于读取和写入 BMP 文件的 C 代码很有用，这些代码位于：

http://david.tribble.com/src/bmp/bmp.html

我相信它可以处理各种像素位大小（1/2/4/8/24）以及RLE 压缩。

Answer 7

我对BMP文件格式不熟悉，但是你不需要先读入头信息吗？类似于：

BmpHeader header;
fread(&header,sizeof(BmpHeader),1,inFile);

并读取您需要的详细图像信息：

BmpImageInfo info;
fread(&info,sizeof(BmpImageInfo),1,inFile);

并读取调色板信息。

一旦你知道了，你就会知道文件大小和数据偏移量。您可以预先分配足够的空间并一次读入，这可能是最简单的。或者，您可以分块读入并解析（减少内存不足的可能性，但解析更复杂）。

您还可以从信息部分了解是否启用了压缩、图像尺寸等。

如果您一次读取所有内容，请跳转到数据的偏移量，然后执行以下操作：

Rgb* rgb = offset;
blueVal = rgb->blue;
greenVal = rgb->green;
redVal = rgb->red;
rgb += sizeof( Rgb );

等等。显然，该代码不会检查错误、缓冲区结束等，因此您需要这样做。您可能还必须读取调色板信息才能理解图像数据。

或者，正如其他人所说，查看维基百科上的格式规范

Answer 8

如果 BMP 文件有调色板，那么下面的代码应该可以工作：

  FILE *inFile, *outFile;
  inFile = fopen("C:/in.bmp", "rb");
  Rgb Palette[256];
  if ( inFile ) {
    // Bypass headers
    fseek(inFile, sizeof(BmpHeader) + sizeof(BmpImageInfo), SEEK_SET);
    // Load the whole palette
    fread(Palette, sizeof(Palette), 1, inFile);
    fclose(inFile);
  }