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引言
C言語作為一種底層編程言語，在圖像處理範疇存在廣泛的利用。BMP（Bitmap）圖片格局因為其簡單性跟廣泛兼容性，成為初學者進修圖像處理的幻想抉擇。本文將具體介紹利用C言語處理BMP圖片的基本技能，包含讀取、表現、轉換跟保存BMP圖片。
BMP圖片格局簡介
BMP是一種無損位圖格局，它存儲了圖像的像素數據。一個BMP文件平日由以下多少部分構成：
- 文件信息頭：包含文件範例、文件大小、保存字段跟偏移量到像素數據等信息。
- 圖片信息頭：包含圖像的尺寸、色彩深度、位平面數等信息。
- 調色板：用於索引色彩，但很多BMP圖片不包含此部分。
- 位圖數據：包含現實的像素數據。
讀取BMP圖片
在C言語中，我們可能利用標準庫中的文件操縱函數來讀取BMP圖片。以下是一個簡單的示例代碼，展示了怎樣讀取BMP圖片的文件頭跟信息頭：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct {
unsigned short bfType;
unsigned int bfSize;
unsigned short bfReserved1;
unsigned short bfReserved2;
unsigned int bfOffBits;
} BITMAPFILEHEADER;
typedef struct {
unsigned int biSize;
int biWidth;
int biHeight;
unsigned short biPlanes;
unsigned short biBitCount;
unsigned int biCompression;
unsigned int biSizeImage;
int biXPelsPerMeter;
int biYPelsPerMeter;
unsigned int biClrUsed;
unsigned int biClrImportant;
} BITMAPINFOHEADER;
int main() {
FILE *file = fopen("image.bmp", "rb");
if (!file) {
perror("Error opening file");
return 1;
}
BITMAPFILEHEADER fileHeader;
BITMAPINFOHEADER infoHeader;
fread(&fileHeader, sizeof(BITMAPFILEHEADER), 1, file);
fread(&infoHeader, sizeof(BITMAPINFOHEADER), 1, file);
printf("File Size: %u\n", fileHeader.bfSize);
printf("Image Width: %d\n", infoHeader.biWidth);
printf("Image Height: %d\n", infoHeader.biHeight);
fclose(file);
return 0;
}
表現BMP圖片
為了表現BMP圖片，我們可能利用圖形庫，如SDL或OpenGL。以下是一個利用SDL表現BMP圖片的簡單示例：
#include <SDL.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// ... (省略構造體定義)
int main() {
SDL_Window *window;
SDL_Renderer *renderer;
SDL_Surface *surface;
SDL_Texture *texture;
SDL_Event event;
if (SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO) < 0) {
printf("SDL could not initialize! SDL_Error: %s\n", SDL_GetError());
return 1;
}
window = SDL_CreateWindow("BMP Image Viewer", SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED, SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED, infoHeader.biWidth, infoHeader.biHeight, SDL_WINDOW_SHOWN);
if (!window) {
printf("Window could not be created! SDL_Error: %s\n", SDL_GetError());
return 1;
}
renderer = SDL_CreateRenderer(window, -1, SDL_RENDERER_ACCELERATED);
if (!renderer) {
printf("Renderer could not be created! SDL_Error: %s\n", SDL_GetError());
return 1;
}
surface = SDL_LoadBMP("image.bmp");
if (!surface) {
printf("Unable to load image BMP!\n");
return 1;
}
texture = SDL_CreateTextureFromSurface(renderer, surface);
SDL_FreeSurface(surface);
while (1) {
while (SDL_PollEvent(&event) != 0) {
if (event.type == SDL_QUIT) {
break;
}
}
SDL_RenderClear(renderer);
SDL_RenderCopy(renderer, texture, NULL, NULL);
SDL_RenderPresent(renderer);
}
SDL_DestroyTexture(texture);
SDL_DestroyRenderer(renderer);
SDL_DestroyWindow(window);
SDL_Quit();
return 0;
}
BMP圖片轉換
C言語可能輕鬆實現BMP圖片的轉換，比方將黑色圖片轉換為灰度圖片。以下是一個簡單的示例，展示了怎樣將黑色BMP圖片轉換為灰度圖片：
// ... (省略構造體定義跟讀取BMP圖片的代碼)
int main() {
// ... (省略初始化代碼)
// 讀取像素數據
unsigned char *pixels = (unsigned char *)malloc(infoHeader.biSizeImage);
fread(pixels, 1, infoHeader.biSizeImage, file);
// 轉換為灰度
for (int i = 0; i < infoHeader.biSizeImage; i += 3) {
unsigned char r = pixels[i];
unsigned char g = pixels[i + 1];
unsigned char b = pixels[i + 2];
unsigned char gray = (r * 299 + g * 587 + b * 114) / 1000;
pixels[i] = gray;
pixels[i + 1] = gray;
pixels[i + 2] = gray;
}
// 保存灰度圖片
FILE *outputFile = fopen("gray_image.bmp", "wb");
fwrite(&fileHeader, sizeof(BITMAPFILEHEADER), 1, outputFile);
fwrite(&infoHeader, sizeof(BITMAPINFOHEADER), 1, outputFile);
fwrite(pixels, 1, infoHeader.biSizeImage, outputFile);
fclose(outputFile);
free(pixels);
// ... (省略表現跟清理代碼)
}
總結
經由過程以上示例，我們可能看到利用C言語處理BMP圖片的基本技能。經由過程深刻懂得BMP圖片格局跟控制文件操縱，我們可能實現各種圖像處理任務，為後續更高等的圖像處理技巧打下堅固的基本。