位图图像文件缩放（c++）

位图图像文件缩放（c++）

前言： c语言课程设计需要实现位图图像缩放，但并没有提供很详细的位图图像的理解，所以颇费了一番功夫，这里给大家整理下以供参考，如有不当之处，还希望纠正

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理解位图图像(24位)

本篇文章只介绍biBitCount=24的位图图像，且代码也只适用于24位图像，且无压缩

定义

由多个像素点组成的图像

组成元素

共三部分

• 位图文件头数据结构，包含BMP图像文件的类型、显示内容等信息
• 位图信息数据结构，包含有BMP图像的宽、高、压缩方法，以及定义颜色等信息
• 每个像素点信息 (主要部分)

结构体定义

头文件
#include<windows.h>

• BITMAPFILEHEADER （对应文件头）

  typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {
   
   
    WORD bfType;//固定为0x4d42
    DWORD bfSize;//文件大小
    WORD bfReserved1;//保留字
    WORD bfReserved2;//保留字
    DWORD bfOffBits;//实际位图数据的偏移字节数,即前两个部分长度之和
  } BITMAPFILEHEADER,*LPBITMAPFILEHEADER,*PBITMAPFILEHEADER;

• BITMAPINFOHEADER （对应信息数据）

  typedef struct tagBITMAPINFOHEADER {
   
   
    DWORD biSize;//指定此结构体的长度，为40
    LONG biWidth;//位图宽(单位:像素)
    LONG biHeight;//位图高(单位:像素)
    WORD biPlanes;//平面数，为1
    WORD biBitCount;//采用颜色位数,可以是1 2 4 8 16 24 32
    DWORD biCompression;//压缩方式,可以是0 1 2,其中0表示不压缩
    DWORD biSizeImage;//实际位图数据占用的字节数
    LONG biXPelsPerMeter;//X方向分辨率
    LONG biYPelsPerMeter;//Y方向分辨率
    DWORD biClrUsed;//使用的颜色数	
    DWORD biClrImportant;//重要颜色数
  } BITMAPINFOHEADER,*LPBITMAPINFOHEADER,*PBITMAPINFOHEADER;

每个属性的具体意义可参考 这里

看起来属性很多,你只需要关注这些:

• biWidth
• biHeight
• biBitCount

下面主要介绍biBitCount和像素点的存储方式

• biBitCount 可以理解为每个像素点采用多少位二进制数来描述，例如biBitCount=24代表，每个像素点用24位二进制数描述，而每个像素点又由三个颜色通道组成(rgb)，所以每个颜色通道由8位二进制数(1个字节)组成
• 像素点的存储方式 可以先想象成一个矩阵,开始是矩阵的左下角，然后按行存储
  所以你只需要按照顺序依次存储新的像素单位即可，但这里有一个比较坑的地方，位图规定每一行元素的大小必须是4byte的整数倍，意思就是如果每一行有1个像素点，即24bit，需要在每一行结尾填充8bit，这8bit数据没有任何意义，只是为了凑齐4byte的整数倍

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主要算法

• 计算出缩放后图像的height和width(单位:像素点数量)
• 遍历目标图像的每一个像素点，找到它在源图像的位置，根据双线性插值获得该像素点的三个颜色通道的值
  
  上图为目标图像的一个像素点(E)在源图像的位置，其中x和y均为整数，E点必定落在源图像的一个像素格中，设 F(E) 代表E点一个颜色通道的值，那么根据双线性插值可以求得
  $$F(E)=dxdyF(B)+(1-dx)(1-dy)F(D)+$$