C语言实现BMP转换JPG的方法
什么是BMP和JPG
BMP (Bitmap) 是 Windows 中的一种图像文件格式,它是一种无损压缩的位图格式,可以存储不同位深的图像数据。
JPG (Joint Photographic Experts Group) 是目前最流行的一种图像文件格式,它是一种有损压缩的格式,可以将图像压缩到较小的尺寸。
BMP文件结构
一个BMP文件由文件头、位图信息头、颜色表和位图数据四部分组成。下面是一个BMP文件的结构:
+--------------+
| 文件头 |
+--------------+
| 位图信息头 |
+--------------+
| 颜色表 |
+--------------+
| 位图数据 |
+--------------+
其中文件头和位图信息头可以确定图像的宽高等基本信息,颜色表可以确定图像的颜色,位图数据则是实际的像素点信息。
JPG文件结构
JPG文件可以分为前缀码、图像数据和尾缀码三个部分。
前缀码往往由若干个连续的0xFF构成,而且每个前缀码都有固定的含义,例如0xFFD8表示图像开始,0xFFD9表示图像结束等。
图像数据是JPG文件的核心,它由若干个压缩块构成,每个压缩块都有自己的格式和含义。
尾缀码也由若干个连续的0xFF构成,常见的尾缀码有0xFFD9表示图像结束。
BMP转JPG的基本思路
将BMP文件读取到内存中,然后将像素点转换为YCbCr色彩空间,再经过量化和哈夫曼编码压缩为JPG文件,最后将JPG文件保存到磁盘上。
具体的步骤如下:
- 读取BMP文件头和位图信息头;
- 读取BMP文件颜色表和位图数据;
- 将像素点数据转换为YCbCr色彩空间;
- 对Y, Cb, Cr三个分量进行离散余弦变换;
- 对变换后的数据进行量化;
- 对量化后的数据进行哈夫曼编码;
- 将编码后的数据写入JPG文件,包括前缀码、图像数据和尾缀码。
示例1:将一张1920x1080的BMP图片转换为JPG格式
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "bmp2jpg.h"
int main()
{
char *bmp_file = "test.bmp";
char *jpg_file = "test.jpg";
bmp2jpg(bmp_file, jpg_file);
printf("BMP file %s has been converted to JPG file %s\n", bmp_file, jpg_file);
return 0;
}
这个示例程序将一张1920x1080的BMP图片转换为JPG格式,转换后的文件名为test.jpg,保存在同目录下。
static int bmp_read_pixels(FILE *fp, int width, int height,
unsigned char *bgr_data, int pitch)
{
unsigned char *buf = NULL;
int i, j;
if(pitch == width * 3) // no padding
{
buf = bgr_data;
}
else // with padding
{
buf = (unsigned char*)malloc(width * 3);
}
for(i = height - 1; i >= 0; i--)
{
if(fread(buf, 1, width * 3, fp) != width * 3)
{
return -1;
}
for(j = 0; j < width; j++)
{
// convert BGR to RGB
bgr_data[0] = buf[2];
bgr_data[1] = buf[1];
bgr_data[2] = buf[0];
bgr_data += 3;
buf += 3;
}
buf += pitch - width * 3;
}
if(buf != bgr_data)
{
free(buf);
}
return 0;
}
这个函数用于从BMP文件中读取像素点数据。它首先将BMP文件像素点数据读取到buf中,然后将BGR顺序转换为RGB顺序,最后保存到bgr_data中。
示例2:将一系列BMP图片转换为JPG格式
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <dirent.h>
#include <string.h>
#include "bmp2jpg.h"
#define MAX_FILE_PATH 256
int main()
{
char *bmp_dir = "bmp";
char *jpg_dir = "jpg";
DIR *dir = NULL;
struct dirent *ent = NULL;
char bmp_file[MAX_FILE_PATH] = {0};
char jpg_file[MAX_FILE_PATH] = {0};
dir = opendir(bmp_dir);
if(!dir)
{
printf("open directory %s failed\n", bmp_dir);
return -1;
}
while(ent = readdir(dir))
{
if(strcmp(ent->d_name, ".") == 0 || strcmp(ent->d_name, "..") == 0)
{
continue;
}
sprintf(bmp_file, "%s/%s", bmp_dir, ent->d_name);
sprintf(jpg_file, "%s/%s.jpg", jpg_dir, ent->d_name);
bmp2jpg(bmp_file, jpg_file);
printf("%s has been converted to %s\n", bmp_file, jpg_file);
}
closedir(dir);
return 0;
}
这个示例程序将bmp目录下的所有BMP文件转换为JPG格式,转换后的文件保存在jpg目录下,文件名与原文件相同,只是扩展名由.bmp变为.jpg。
static int jpg_write_markers(FILE *fp, const jpg_marker_t *markers, int count)
{
int i, length;
for(i = 0; i < count; i++)
{
if(markers[i].id == M_SOI || markers[i].id == M_EOI)
{
length = 0;
}
else
{
length = markers[i].length + 2;
}
if(fputc(0xFF, fp) == EOF)
{
return -1;
}
if(fputc(markers[i].id, fp) == EOF)
{
return -1;
}
if(length > 2)
{
if(fwrite(markers[i].data, 1, markers[i].length, fp) != markers[i].length)
{
return -1;
}
}
}
return 0;
}
这个函数用于将JPG文件头中的信息写入JPG文件。它遍历所有标记,根据标记类型和数据长度,将标记的ID、长度和数据写入JPG文件中。
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