数据压缩实验二：BMP2YUV文件转换

一、基本原理

BMP文件的组成格式主要由4部分构成：位图头文件数据结构、位图信息数据结构、调色板和位图数据。

1.位图头文件数据结构

它包含 BMP 图像文件的类型、显示内容等信息；

位图文件头主要包括：（WORD--2字节，DWORD--4字节）

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*/                      
	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;

2.位图信息数据结构

它包含有BMP图像的宽、高、压缩方法，以及定义颜色等信息；

位图信息头主要包括：（WORD--2字节，DWORD--4字节，LONG--2字节）

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速 */ 
	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;

3.调色板

这个部分是可选的，有些位图需要调色板，有些位图，比如真彩色图（24位的BMP）就不需要调色板。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。

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;

4.位图数据

这部分的内容根据BMP位图使用的位数不同而不同，在24位图中直接使用RGB，而其他的小于24位的使用调色板中颜色索引值。对于用到调色板的位图，图像数据就是该像素颜色在调色板中的索引值（逻辑色）。对于真彩色图，图像数据就是实际的 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是对齐的。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。