软件课程设计-C语言实现BMP图像显示

1xx大学XX系课程设计报告（最终报告）(2010--2011年度第2学期)名称：软件课程设计题目：BMP图象分析与显示院系：班级：学号：学生姓名：指导教师：设计周数：15成绩：日期：2011年5月31日2目录1.设计任务.........................................................................................................12.基本思路.........................................................................................................23.方案设计.........................................................................................................23.1主要算法说明........................................................................................23.2程序框架设计........................................................................................94.程序的部分源代码分析及介绍...................................................................145.调试过程中出现的问题及相应解决办法...................................................186.个人体会及建议...........................................................................................267.参考文献.......................................................................................................2711.设计任务1.1利用C语言实现BMP格式图象文件的分析和显示。主要内容包括：a)基本任务：完成BMP格式图像的显示，要求在提供的画布上循环的显示某一文件夹下面所有的BMP文件(支持所有BMP格式)；b)拓展任务：实现图像的特效显示(淡入淡出，百页窗等等)。1.2进度情况：A、我对BMP图像的了解BMP文件是标准的Windows位图文件，有16色、256色、16位真彩色及24位真彩色等格式。客观存在按文件头、图像控制信息、彩色表和位图点阵数据的格式来存储。文件头是定义图像文件的类型、长度等的数据结构：图像控制信息是定义图像颜色格式、图像大小、颜色数等的数据结构：彩色表是定义图像颜色的调色板的数组位图点阵，是定义图像数据的数组。未经压缩的BMP文件中，位图点阵信息是按扫描线从下至上(bottomtotop)存储的，即图像的第一个像素值在位图阵列的左下角，最后一个像素值在位图阵列的右上角。对16色位图，每个像素占4位，每个字节存放相邻的两个像素值，高4位存放的第1个像素值在扫描线的前面，低4位存放的第2个像素值在扫描线后面。对256色位图，1个字节存放1个像素值。对24位位图，颜色表为空，位图数据的每3个字节对应1个像素值，其中每个字节分别对应该像素值的P、R、G值。B、我对于BMP图像显示平台的理解1、通过enum{}来对各个按键（向上，向下，向左右等）作出定义2、定义结构体T_Message，用于接收和发出信号，来控制各个函数的进度。3、创建消息队列，用于控制各个程序的进度（即决定什么时候开始或者结束它的进程）4、定义结构体变量T_MessageRecvMsg，用于接收从队列中发出的消息。5、利用函数DTOS_DRV_ReceiveMessage(Test_queueID,&RecvMsg)，根据其中2RecvMsg.param0的数值来决定是否进行这个进度。若RecvMsg.param0等于MSG_KeyRIGHT，则进行图像显示程序，获取图像名称，调用图像显示函数，对图像进行分析和显示；否则跳出循环。C、已能够正确显示32bit，24bit，1bit，4bit（未压缩），8bit（未压缩），4bit（压缩），8bit（压缩），16bit（1555模式，565模式，4444模式）的图像。2.基本思路通过查阅资料和自己的思考，猜想，我觉得要实现在画布上显示BMP图像，主要有以下几种方法Ⅰ最初的想法是可以利用描点函数GFMSetPixels，逐个显示出BMP图像的点，最终构成一幅完整的图像。具体编码后，证实这是可行的。Ⅱ查阅一些资料后，我了解到还可以利用粘贴函数GFMWriteRectangle。即将图像文件中的数据读取出来，用malloc动态分配内存，记录图像数据，然后将内存中数据拷贝到画布上的一个矩形框内，即实现了图像的显示。但是继续研究之后发现，这个方法涉及到将1，4，8，16，24bit图像数据修改为32bit的问题，比较复杂，所以最终还是采用了方案Ⅰ。3.方案设计3.1主要算法说明：主要方法：将不同像素的图像分别用不同的函数实现，即分别定义show1bit，show4bit，……show32bit等几个函数，再定义函数showbmp，按照需要显示的图像像素，决定调用相应的图像显示函数。这么做可以使结构比较清晰，增强代码的可读性。具体实现方法：Ⅰ定义信息头结构变量（其中变量包含BMP图像的文件头和信息头：文件标识“BM”，文件大小，保留位，数据偏移，信息头长度，宽度，高度，面数，像素的位数，压缩类型，位图数据大小，水平分辨率，垂直分辨率，颜色数，重要颜色）Ⅱ定义函数，读取文件头和信息头Ⅲ定义各个像素BMP图像的显示函数3ⅰ32bitBMP图像的显示函数⑴定义文件指针⑵用fopen打开图像文件⑶利用fseek函数将文件内部指针移到位图数据区，跳过信息头部分⑷用fread函数将颜色信息读取出来，存放在INT32U型的变量color中⑸调用画点函数GFMSetPixels，把color中的颜色信息显示在画布上⑹利用双重循环，依次逐行读取颜色信息，显示在画布上⑺显示结束，用fclose关闭文件ⅱ24bitBMP图像的显示函数由于24bit图像和32bit图像一样，都没用调色板，所以实现过程相似，但有一点不同：因为24bit的颜色信息占据3个字节，而32bit的颜色信息为4个字节，故利用fread函数读取颜色信息时，参数有所不同。32bit：fread(&color,4,1,fp)；24bit：fread(&color,3,1,fp)：ⅲ8bit未压缩BMP图像的显示函数由于8bit图像有调色板，故应当先定义数组来存放调色板的数据，然后在读取位图数据时，将数据对应的调色板颜色找出来，作为GFMSetPixels的颜色参数，描出一个点。⑴定义文件指针⑵定义存放调色板颜色数据的数组colorboard[256]，定义循环变量i，j和颜色变量color等⑶用fopen打开图像文件⑷利用fseek函数将文件内部指针移到调色板数据区，跳过信息头部分⑸使用for循环，调用fread函数读出调色板数据放入数组colorboard[256]中：fread(&colorboard[i],4,1,fp);⑹注意用rewind(fp)重新定位指针到文件首部⑺重新使用fseek函数跳过信息头和调色板数据4fseek(fp,point-remove,0);⑻双重循环，依次读出位图数据。这里1字节的数据对应调色板中的一个颜色，所以用fread时数据长度的参数应当设为1。for(i=0;ipoint-bmpheight;i++){for(j=0;jpoint-bmpwidth+1;j++){fread(&pcolor,1,1,fp);//读取一个位图数据color=colorboard[pcolor&0xff];//取读出的数据的一位，对应到调色板的一个颜色if(jpoint-bmpwidth)GFMSetPixels(color,j,point-bmpheight-i,1);}}⑼显示结束，用fclose关闭文件ⅳ4bit未压缩BMP图像的显示函数4bit图像也有调色板，也应当先定义数组来存放调色板的数据，然后在读取位图数据时，将数据对应的调色板颜色找出来，作为GFMSetPixels的颜色参数，描出一个点。但是和8bit图像略有不同的是，位图数据的4bit对应了调色板中的一个颜色数据，而不正好是1个字节，故应当对取出的位图数据做一些处理。⑴定义文件指针⑵定义存放调色板颜色数据的数组colorboard[16]，定义循环变量i，j和颜色变量color等⑶用fopen打开图像文件⑷利用fseek函数将文件内部指针移到调色板数据区，跳过信息头部分⑸使用for循环，调用fread函数读出调色板数据放入数组colorboard[16]中：fread(&colorboard[i],4,1,fp);⑹注意用rewind(fp)重新定位指针到文件首部5⑺重新使用fseek函数跳过信息头和调色板数据fseek(fp,point-remove,0);⑻双重循环，依次读出位图数据。这里1/2字节（即4bit）的数据对应调色板中的一个颜色，所以应当把得到的位图数据拆成前后两部分，分别对应到调色板中的一种颜色。为了取得前面的4bit，使用二进制右移运算符，把不需要的4bit移出；为取得后面的4bit，使用按位与运算符&，把前面的4bit置零。for(i=0;ipoint-bmpheight;i++){for(j=0;jpoint-bmpwidth+1;j++){fread(&pcolor,1,1,fp);//读取一个位图数据pcolor41=pcolor4&0x0f;//取出数据的前面4bitcolor=colorboard[pcolor41];//对应到调色板的一个颜色if(jpoint-bmpwidth)GFMSetPixels(color,2*j,point-bmpheight-i,1);pcolor42=pcolor&0x0f;//取出数据的后面4bitcolor=colorboard[pcolor42];//对应到调色板的一个颜色if(jpoint-bmpwidth)GFMSetPixels(color,2*j+1,point-bmpheight-i,1);}}⑼显示结束，用fclose关闭文件ⅴ1bitBMP图像的显示函数1bit图像也有调色板，也应当先定义数组来存放调色板的数据，然后在读取位图数据时，将数据对应的调色板颜色找出来，作为GFMSetPixels的颜色参数，描出一个点。但是它位图数据的1bit对应了调色板中的一个颜色数据，不正好是1个字节，故也应当对取出的位图数据做一些处理。⑴定义文件指针6⑵定义存放调色板颜色数据的数组colorboard[2]，定义循环变量i，j和颜色变量color等⑶用fopen打开图像文件⑷利用fseek函数将文件内部指针移到调色板数据区，跳过信息头部分⑸使用for循环，调用fread函数读出调色板数据放入数组colorboard[2]中：fread(&colorboard[i],4,1,fp);⑹注意用rewind(fp)重新定位指针到文件首部⑺重新使用fseek函数跳过信息头和调色板数据fseek(fp,point-remove,0);⑻双重循环，依次读出位图数据。这里1/8字节（即1bit）的数据对应调色板中的一个颜色，所以应当按位将数据取出，分别对应调色板中的一个颜色数据。考虑再使用一