【数据压缩作业】bmp图片序列生成yuv视频

一 实验目标

1. 在图像处理软件中自行生成多个BMP文件，至少含5个不同的场景画面，要求带含有班级、学号后四位和本人姓名（缩写或昵称均可）的logo。（基本要求为24bit的BMP，进阶要求为支持小于24bit的BMP。）

2. 编写将第一步所生成的多个BMP文件转化为YUV文件，要求可在命令行中设置每个画面出现的帧数。最后形成的YUV文件应至少包含200帧。重点掌握函数定义、缓冲区分配、倒序读写、结构体的操作。

3. 对整个程序进行调试，并将生成的YUV文件用播放软件观看，验证是否正确。

二 实验原理

1. 文件格式

BMP（全称 Bitmap）是 Windows 操作系统中的标准图像文件格式，可以分成两类：设备相关位图（DDB）和设备无关位图（DIB），使用广泛。它采用位映射存储格式，除了图像深度可选以外，在绝大多数应用中不采用其他任何压缩，因此，BMP 文件所占用的空间很大。BMP 文件的图像深度可选 lbit、4bit、8bit、16bit 及 24bit。BMP 文件存储数据时，图像的扫描方式是按从左到右、从下到上的顺序。由于 BMP 文件格式是 Windows 环境中交换与图有关的数据的一种标准，因此在 Windows 环境中运行的图形图像软件都支持 BMP 图像格式。

1. c语言代码

• 位图头文件数据结构

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER 
{
   
    WORD bfType; /* 说明文件的类型 */  
    DWORD bfSize; /* 说明文件的大小，用字节为单位 注意字节序*/  
    WORD bfReserved1; /* 保留，设置为0 */  
    WORD bfReserved2; /* 保留，设置为0 */  
    DWORD bfOffBits; /* 说明从BITMAPFILEHEADER结构开始到实际的图像数据之间的字节偏移量 */  
} BITMAPFILEHEADER;

• 位图信息数据结构

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER
{
   
    DWORD biSize; /* 说明结构体所需字节数 */
    LONG biWidth; /* 以像素为单位说明图像的宽度 */
    LONG biHeight; /* 以像素为单位说明图像的高度 */
    WORD biPlanes; /* 说明位面数，必须为1 */
    WORD biBitCount; /* 说明位数/像素，1、2、4、8、24 */
    DWORD biCompression; /* 说明图像是否压缩及压缩类型BI_RGB，BI_RLE8，BI_RLE4，BI_BITFIELDS */
    DWORD biSizeImage; /* 以字节为单位说明图像大小，必须是4的整数倍*/
    LONG biXPelsPerMeter; /*目标设备的水平分辨率，像素/米 */
    LONG biYPelsPerMeter; /*目标设备的垂直分辨率，像素/米 */
    DWORD biClrUsed; /* 说明图像实际用到的颜色数，如果为0，则颜色数为2的biBitCount次方 */
    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;

• 调色盘
  调色板实际上是一个数组，它所包含的元素与位图 所具有的颜色数相同，决定于biClrUsed和biBitCount字段。数组中每个元素的类型是一个RGBQUAD结构。真彩色无调色板部分。

typedef struct tagRGBQUAD
{
   
    BYTE rgbBlue; /*指定蓝色分量*/
    BYTE rgbGreen; /*指定绿色分量*/
    BYTE rgbRed; /*指定红色分量*/
    BYTE rgbReserved; /*保留，指定为0*/
} RGBQUAD;

• 图像数据字节阵列

即位图数据，紧跟在调色板之后的是图像数据字节阵列。对于用到调色板的位图，图象数据就是该象素颜色在调色板中的索引值 （逻辑色）。对于真彩色图，图象数据就是实际的R、G、B 值。图像的每一扫描行由表示图像像素的连续的字节组成，每一行的字节数取决于图像的颜色数目和用像素表示的图像宽度。规定每一扫描行的字节数必须是 4 的整倍数，也就是DWORD 对齐的。扫描行是由底向上存储的，这就是说，阵列中的第一个字节表示位图左下角的像素，而最后一个字节表示位图右上角的像素。

三 代码实现

1. 主函数

主函数实现以下过程：

• 读参数中的bmp文件，获取宽高，色彩信息
• rgb转yuv
• 实验要求最少200帧，即每张图片（实验共5张图片）重复写入40次

代码如下：

#include <winGDI.h>
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include<windows.h>
BITMAPFILEHEADER FILE_header;
BITMAPFILEHEADER Info_header; // read file &info header

 
using namespace std;
 
static float RGBYUV02990[256], RGBYUV05870[256],