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Bmp格式解析以及应用

Bmp格式解析以及应用

作者: Spirituality韬 | 来源:发表于2019-11-16 07:30 被阅读0次

    Bitmap数据结构

    BMP文件的数据可分为四个部分

    • Bmp文件头:提供文件的格式,大小,位图数据的起始偏移 (14 bytes)

    • Bmp信息头:提供图像数据的尺寸、位平面数、压缩方式、位图数据大小,位深度 (40 bytes)

    • 调色板:根据位深度(24,32则不采用)来判断是否采用这种模式,调色板就是索引与其对应的颜色的映射表 (一般1024 bytes 256色 * 4)

    • 位图数据:图像数据

    Bitmap 文件头定义

    extern struct BMPFILE {
        BITMAPFILEHEADER file_head;
        BITMAPINFOHEADER bmp_info_head;
    }BMPFILE;
    
    //****   sHeader   *****
    //14 byte
    typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {
        //== BM in windows
        unsigned short    bfType;
    
        //File Size
        unsigned long   bfSize;
    
        //always 0
        unsigned short    bfReserved1;
        unsigned short    bfReserved2;
    
        //offset of data area
        unsigned long   bfOffBits;
    } BITMAPFILEHEADER;
    
    //****   bitmap information header  *****
    //40byte
    typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{
        //in Windows always == 0x28
        long      biSize;
    
        //bmp info
        long        biWidth;
        long        biHeight;
    
        //always 1
        short int biPlanes;
    
        //bits count for a pixel
       short int biBitCount;
    
        // 0 [no compression]
        // 1 [BI_RLE8]
        // 2 [BI_RLE4]
        short int biCompression;
    
        /*****************************************************************
        数据区大小,单位字节
        数据区每行像素数据大小必须为4字节倍数,不够则以0补齐
        biSizeImage = ((biWidth + 0x3) & ~0x3) * biHeight
        ****************************************************************/
        long      biSizeImage;
    
        long        biXPelsPerMeter;
        long        biYPelsPerMeter;
    
        //used color in Palette
        long      biClrUsed;
    
        //Important color in Palette
        long      biClrImportant;
    } BITMAPINFOHEADER;
    

    调色板

    位深度为8位一般采用调色板模式,调色板一般有256色* 4 bytes ,按照 (blue,green,red,alpha) 顺序排列

    调色板其实就是一张映射表,标识颜色索引号与其代表的颜色对应关系,可以看成一个二维数组palette[N][4],N表示颜色索引数。

    位图(图像)数据

    上面说到采用位深度为8位则调色板模式,则每个像素占一个字节,这个字节表示的索引去查找调色板显示出来,位图数据的排列顺序是从左下角到右上角,以行主序排列的。

    实际应用

    从海思的回调接口中获取Subtitle数据,然后对其图像数据进行处理

    返回的结构体如下:

    /** Information of bitmap subtitle *//** CNcomment:图像字幕信息 */
    typedef struct hiSVR_SO_GFX_S
    {
        HI_S64 s64Pts;         /**<Start a display time, unit is Millisecond *//**<CNcomment:显示时间戳,单位ms */
        HI_U32 u32Duration;    /**<Duration of displaying, unit is Millisecond *//**<CNcomment:显示时长,单位ms */
        HI_U32 u32Len;         /**<Bytes of subtitle data *//**<CNcomment:数据长度,单位字节 */
        HI_U8*  pu8PixData;    /**<Data of subtitle *//**<CNcomment:图像数据 */
    
        HI_SVR_SO_DISP_MSG_TYPE_E enMsgType;                   /**<Type of display message *//**<CNcomment:显示消息类型 */
        HI_SVR_SO_COLOR_S stPalette[HI_SVR_SO_PALETTE_ENTRY];  /**<Palette *//**<CNcomment:调色板,ARGB8888 */
        HI_S32 s32BitWidth;    /**<Bits of Pix *//**<CNcomment:象素位宽 , 可以为 2,4,8位*/
        HI_U32 x, y, w, h;     /**<Position of display subtitle *//**<CNcomment:显示位置和高宽信息 */
        HI_U32 u32CanvasWidth;   /**<Display canvas width *//**<CNcomment:显示画布的宽度信息 */
        HI_U32 u32CanvasHeight;  /**<Display canvas height *//**<CNcomment:显示画布的高度信息 */
    } HI_SVR_SO_GFX_S;
    

    通过上面结构体拼接成位图(32位)处理如下

    /**
    *拼接Bitmap文件头,位图信息头
    */
    static int getBitmapheader(HI_SVR_SO_GFX_S stGfx,struct BMPFILE *header)
    {
        
        if (header == (struct BMPFILE *) NULL)
        {
           return -1;
        }
    
        //file info header
        header->file_head.bfType = 0x4d42;          //BM
        header->file_head.bfSize = stGfx.u32Len * 4 + sizeof(BMPFILE);
        header->file_head.bfReserved1 = 0;
        header->file_head.bfReserved2 = 0;
        header->file_head.bfOffBits = sizeof(BMPFILE);
    
        //bitmap info header
        header->bmp_info_head.biSize = 0x28;        //40 byte
        header->bmp_info_head.biWidth = stGfx.w;
        header->bmp_info_head.biHeight = stGfx.h;
        header->bmp_info_head.biPlanes = 1;
        header->bmp_info_head.biBitCount = 0x20;
        header->bmp_info_head.biCompression = 0;
        header->bmp_info_head.biSizeImage = stGfx.u32Len;
        header->bmp_info_head.biXPelsPerMeter = 0;
        header->bmp_info_head.biYPelsPerMeter = 0;
        header->bmp_info_head.biClrUsed = 0;
        header->bmp_info_head.biClrImportant = 0;
    }
    
    /*
    * 裁剪图片,对透明以及图片多余的内容进行裁剪计算
    */
    int cropBmp(HI_SVR_SO_GFX_S* pstGfx, unsigned long* newheight, unsigned long* topoffset)
    {
       unsigned short u8Alpha = 0;
       unsigned long i = 0, j = 0, k = 0;
    
       if (pstGfx->u32Len == 0)
       {
           return -1;
       }
    
       //clear head and end transparent line
       //from top to bottom, i lines blank
       for (i = 0; i < pstGfx->h; i++)
       {
           u8Alpha = 0;
           for (k = 0; k < pstGfx->w; k++)
           {
               if (pstGfx->stPalette[pstGfx->pu8PixData[i * pstGfx->w + k]].u8Alpha > 0)
               {
                   u8Alpha = 1;
                   break;
               }
           }
           if (u8Alpha > 0)
           { break; }
       }
       if (i == pstGfx->h) //reach to bottom
       {
           return -1;
       }
    
       //from bottom to i,  pstGfx->h -j lines blank
       for (j = pstGfx->h - 1; j > i; j--)
       {
           u8Alpha = 0;
           for (k = 0; k < pstGfx->w; k++)
           {
               if (pstGfx->stPalette[pstGfx->pu8PixData[j * pstGfx->w + k]].u8Alpha > 0)
               {
                   u8Alpha = 1;
                   break;
               }
           }
           if ( u8Alpha > 0)
           { break; }
       }
       j += 1;
    
       *topoffset = i;
       *newheight = (j - i);
       return 0;
    }
    /*
    *  根据调色板以及图像信息处理每个像素
    */
    static void getPixels(HI_SVR_SO_GFX_S pstGfx,char *buf)
    {
        unsigned long i = 0,j = 0,index = 0;
    
        //normal 2d subtitle
        //from pallete to RGBA data
        for (i = 0; i < pstGfx.h; i++)
        {
            for (j = 0; j < pstGfx.w; j++)
            {
                index = pstGfx.pu8PixData[pstGfx.u32Len - i * pstGfx.w + j];
                
                buf[(i * pstGfx.w + j) * 4 + 0 ] = pstGfx.stPalette[ index ].u8Red;
                buf[(i * pstGfx.w + j) * 4 + 1 ] = pstGfx.stPalette[ index ].u8Green;
                buf[(i * pstGfx.w + j) * 4 + 2 ] = pstGfx.stPalette[ index ].u8Blue;
                buf[(i * pstGfx.w + j) * 4 + 3 ] = pstGfx.stPalette[ index ].u8Alpha;
                if (buf[(i * pstGfx.w + j) * 4 + 3] == 0) //alpha=0,clear RGB
                {
                    memset(&buf[(i * pstGfx.w + j) * 4], 0x00, 4);
                }
            }
        }
        
    }
    /**
    *  处理位图接口
    */
    int loadBmpToBuffer(unsigned long handler)
    {   
        int ret;
        
        struct BMPFILE *header;
        //位图数据
        char *buf = NULL ;
        //包含Bitmap,Text,ASS类型数据
        HI_SVR_SO_SUBTITLE_INFO_S* pstInfo = (HI_SVR_SO_SUBTITLE_INFO_S*)handler;
    
        unsigned long pdata_length,file_length;
    
        int i;
    
        unsigned long newheight,topoffset;
    
        HI_SVR_SO_GFX_S stGfx;
    
        header = (struct BMPFILE*)malloc(sizeof(BMPFILE));
        //这里只对图像数据进行处理
        stGfx = pstInfo->unSubtitleParam.stGfx;
        
        ret = cropBmp(&stGfx,&newheight,&topoffset);
        if(ret == 0)
        {
            stGfx.h = newheight;
            stGfx.y = stGfx.y + topoffset; //update h
            stGfx.u32Len = stGfx.h * stGfx.w;
            memcpy(stGfx.pu8PixData, &(stGfx.pu8PixData[topoffset * stGfx.w]), stGfx.w * newheight);
        }
        else 
        {
            stGfx.h = 0;
            stGfx.y = 0;
            stGfx.u32Len = 0;
        }
        //裁剪之后位图数据改变,重新计算
         pdata_length = stGfx.w * stGfx.h;
        //拼接位图头
        getBitmapheader(stGfx,header);
        //长度为每个像素 * 4 + 头长度
        file_length = pdata_length * 4 + sizeof(BMPFILE);
                
        
         buf = (char*)malloc(file_length);
        
        if (buf == NULL)
        {
            return -1;
        }
        
        memset(buf,0,file_length);
        
        memcpy(buf,header,sizeof(BMPFILE));
    
        getPixels(stGfx,buf + sizeof(BMPFILE));
        
        //buf为位图文件数据,
        return 1;
    }
    

    这样得到最终的buf为位图数据,可以直接通过BitmapFactory.decodeByteArray() 形成Subtitle位图显示在屏幕上

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