BMP到YUV-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了BMP到YUV。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

前言

将BMP文件转换成YUV文件

一、RGB到YUV格式的转换

RGB文件的格式为，每个像素占三个字节，依次为B G R三个分量。根据亮度方程，即可计算出每个像素对应的Y U V.
YUV图片的采样格式为4：2：0 如下表

⊗	✕	⊗	✕	⊗	✕	⊗	✕	⊗	✕	⊗	✕
✕	✕	✕	✕	✕	✕	✕	✕	✕	✕	✕	✕
⊗	✕	⊗	✕	⊗	✕	⊗	✕	⊗	✕	⊗	✕
✕	✕	✕	✕	✕	✕	✕	✕	✕	✕	✕	✕

所以UV所占的大小都为Y的四分之一。

	yBufferOut = (unsigned char*)malloc(height * width);
	uBufferOut = (unsigned char*)malloc(height * width /4);
	vBufferOut = (unsigned char*)malloc(height * width /4);

按亮度方程计算三个分量，并写入新文件。

for (int i = 0; i < height * width; i++)
	{
		*(yBufferOut + i) = (int)(0.299 * ( * (rBufferIn + i)) + 0.587 *( * (gBufferIn + i) )+ 0.114 *( * (bBufferIn + i)));
	}


	
	for (int i = 0,j=0; i < height * width;j++)
	{
		*(uBufferOut + j) = ((-0.1684) * (*(rBufferIn + i)) + (-0.3316) * (*(gBufferIn + i)) + 0.5 * (*(bBufferIn + i)) + 128);
							
		if (i % width == width - 2)
		{
			i = i + width + 2;
		}
		else 
		{
			i = i + 2;
		}
	}

	for (int i =0,j=0; i < height * width;j++ )
	{
		*(vBufferOut +j) =	((0.5) * *(rBufferIn + i + 256) + (-0.4187) * *(gBufferIn + i + 256) + (-0.0813) * *(bBufferIn + i + 256) + 128);
		
		if (i % width == width - 2)
		{
			i = i + width + 2;
		}
		else
		{
			i = i + 2;
		}
	}

效果
BMP到YUV

二、BMP到YUV格式的转换

1.BMP文件的格式

典型的BMP图像文件由四部分组成：
（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；
（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；
（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；
（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。

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER
{
	unsigned short int  bfType;       //位图文件的类型，必须为BM 
	unsigned long       bfSize;       //文件大小，以字节为单位
	unsigned short int  bfReserverd1; //位图文件保留字，必须为0 
	unsigned short int  bfReserverd2; //位图文件保留字，必须为0 
	unsigned long       bfbfOffBits;  //位图文件头到数据的偏移量，以字节为单位
}BITMAPFILEHEADER;               //定义位图信息头块

typedef  struct  tagBITMAPINFOHEADER
{
	long biSize;                        //该结构大小，字节为单位
	long  biWidth;                      //图形宽度以象素为单位
	long  biHeight;                     //图形高度以象素为单位
	short int  biPlanes;                //目标设备的级别，必须为1 
	short int  biBitcount;              //颜色深度，每个象素所需要的位数
	short int  biCompression;           //位图的压缩类型
	long  biSizeImage;                  //位图的大小，以字节为单位
	long  biXPelsPermeter;              //位图水平分辨率，每米像素数
	long  biYPelsPermeter;              //位图垂直分辨率，每米像素数
	long  biClrUsed;                    //位图实际使用的颜色表中的颜色数
	long  biClrImportant;               //位图显示过程中重要的颜色数
}BITMAPINFOHEADER;                 //定义位图信息头块



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


typedef  struct bmp
{
	BITMAPFILEHEADER  file; //文件信息区
	BITMAPINFOHEADER  info; //图象信息区
}bmp;

2.BMP中RGB数据的提取

首先我们要判断是几位的图片。如果是24位图，直接提取RGB数据即可。如果不是，则需要按照调色板来获取。

判断是否需要调色板

int JudgeQuad(BITMAPFILEHEADER FileHeader, BITMAPINFOHEADER InfoHeader, FILE* BmpFile, RGBQUAD* RGBQuadOut)
{
	if ((FileHeader.bfbfOffBits-sizeof(BITMAPFILEHEADER)-InfoHeader.biSize)==sizeof(RGBQUAD)*pow(2,InfoHeader.biBitcount))
	{
		fseek(BmpFile, sizeof(BITMAPFILEHEADER) + InfoHeader.biSize, 0);
		fread(RGBQuadOut, sizeof(RGBQUAD),(unsigned int)pow(2,(float)InfoHeader.biBitcount), BmpFile);
		return 1;
	}
	else
	{
		return 0;
	}
}

之后我们提取文件中的RGB数据，注意字节序，BMP的数据放到RGB中要反序

for (int k = 0; k < Height; k++)
		{
			for (int p = 0; p < Width; p++)
			{
				*(RGBBufferOut + k * Width + p) = *(BmpDataBuffer + (Height - 1 - k) * Width + p);

			}
		}
		free(BmpDataBuffer);

得到RGB数据之后，我们再执行RGB到YUV 的转化就可以了。
下面是猫猫头效果图

BMP到YUV

主函数调用：文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-409501.html

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <malloc.h>
#include <stdlib.h>
#include"bmp.h"


bmp ReadBmpFile(char* file);

int bmp2rgb(BITMAPFILEHEADER FileHeader, BITMAPINFOHEADER InfoHeader, FILE* BmpFile, unsigned char* RGBBuffer);
int rgb2yuv(BITMAPINFOHEADER InfoHeader, unsigned char* RGBBufferIn, unsigned char* yBufferOut, unsigned char* uBufferOut, unsigned char* vBufferOut);
int main(int argc, char* argv[])
/*  
	1 out.yuv
	2 frame
-----以下是文件------
	3 bixin.bmp
	4 gucci.bmp 
	5 daoren.bmp 
	6 zhenshi.bmp 
	7 zaoan.bmp  
	
	        */
{

	FILE* fout = fopen(argv[1], "wb");

	for (int i = 3; i < argc; i++)
	{
		FILE* fp;
		
		bmp  temp = ReadBmpFile(argv[i]);
		
		fp = fopen(argv[i], "rb");

		unsigned long Width, Height; //图像的宽（像素数）与高（像素数）
		Height = temp.info.biHeight;
		Width = temp.info.biWidth;

		printf("%d\n", Height);

		unsigned char* RGBBuffer;

		RGBBuffer = (unsigned char*)malloc(3 * Width * Height);
		bmp2rgb(temp.file, temp.info, fp, RGBBuffer);

		printf("已转化成rgb");

		unsigned char* yBufferOut;
		unsigned char* uBufferOut;
		unsigned char* vBufferOut;
		yBufferOut = (unsigned char*)malloc(Width * Height);
		uBufferOut = (unsigned char*)malloc(Width * Height / 4);
		vBufferOut = (unsigned char*)malloc(Width * Height / 4);


		rgb2yuv(temp.info, RGBBuffer, yBufferOut, uBufferOut, vBufferOut);

		for (int j = 0; j < atoi(argv[2]); j++)
		{
			fwrite(yBufferOut, sizeof(unsigned char), Width * Height, fout);
			fwrite(uBufferOut, sizeof(unsigned char), Width * Height / 4, fout);
			fwrite(vBufferOut, sizeof(unsigned char), Width * Height / 4, fout);
		}
		free(yBufferOut);
		free(uBufferOut);
		free(vBufferOut);
		
		fclose(fp);
	}

	return 0;

}