【文章內(nèi)容簡介】 形公主站來運行圖形應用軟件，或者是生成特殊的文件格式以及對圖形做各種負 查 !!壟堂塑主生堡笙查 箜三主墼皇旦堡竺堡壘壁 載的處理和轉(zhuǎn)換，如今，很普遍的肩用電腦就完全可以勝任，使用Photoshop、 CorelDRAW、 3DS 等軟件便能做出精美的圖片或是逼真的三維物體。 所謂多媒體，即多種信息媒介，通常包括文本、圖形、影像、聲音、視頻和 動畫等?？梢钥闯?，多媒體的應用在很大程度上依賴于豐富多彩的圖像。也就是 說，圖形圖像技術(shù)的飛速發(fā)展也將是必然趨勢，掌握圖形圖像處理技術(shù)對一個計 算機操作人員來說是必要的。 計算機圖形學是研究用計算機生成、處理和顯示圖形的一門學科114151。為了 生成圖形，首先要有原始數(shù)據(jù)或數(shù)學模型 如：】：程人 員構(gòu)思的草圖、地形航測數(shù) 據(jù)、飛機的總體方案模型等 ，這些數(shù)字化的輸入信息經(jīng)過計算機處理后變成圖形 輸出。圖形從原始數(shù)據(jù)生成圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過了一系列變換過程，每個變換過程都可 能產(chǎn)生不用于輸入數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)需要按一定的結(jié)構(gòu)進行組織，形成 一系列描述圖像數(shù)據(jù)的文件，它是圖形文件的一種特例。 在圖像生成過程中有多種類型的數(shù)據(jù)，如模型數(shù)據(jù)、場景數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)等， 因此，圖形問及納索面書的圖形層次就不一樣，這也是產(chǎn)生多種圖形文件的 1 個 蘑要原因。另一方面，在同一個描述層 上，由于每種圖形軟件包使用自己的格式 保存圖形數(shù)據(jù)，隨著圖形應用軟件包的不斷增多，圖形文件的格式也會越來越多， 雖然國際標準化組織 Iso 為解決圖形信息的共享問題，建立了一系列圖形文件標 準，但是這些標準較難得到廣大用戶和廠商的支持，從而形成了目前這種多種圖形 文件共存的局面。 圖形文件有以下特點：數(shù)據(jù)量大【 I“。由于現(xiàn)在數(shù)據(jù)獲取手段日趨先進，可以 得到的數(shù)據(jù)越來越復雜，數(shù)據(jù)量也增大。結(jié)構(gòu)性強。數(shù)據(jù)在本質(zhì)上分為數(shù)字化的 和模擬的兩種。模擬信息可以轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息。數(shù)字系 統(tǒng)中的最基本單位為位 bit ，其他結(jié)構(gòu)單位都以位為基礎(chǔ)。在較低層次上可以是“構(gòu)造塊” 如浮點數(shù)、 整數(shù)和字符 ；在較高層次上可以是記錄 如 Pascal 語言中 或結(jié)構(gòu) 如 C語言 ， 而圖形文件就是由特定的結(jié)構(gòu)或記錄組成的。每種圖形文件都使用一定的壓縮算 法來壓縮數(shù)據(jù)。 2． 2 圖像的常見格式 近年來，個人計算機和工作站上的圖形工具比幾年前巨型機上的圖形工具還 要多，計算機圖形學的領(lǐng)域也隨之擴展。當人們便出越來越多的圖形應用程序?qū)茫? 東北大學碩士學位論文 第二章數(shù)字圖像處理基礎(chǔ) 需要把圖形文件存儲下來一作日后的處理或顯示之用。在缺乏官位接受的標準的 情況下，每個應用程序開發(fā)者都提文件格式以支持其他應用程序。從 20 世紀 80 年代以來，官方的標準組織開始提出首批通用的圖形子程序和圖形文件，以促成 文件代碼在不同應用程序和硬件上的可移植性。 隨之而來的結(jié)果試圖性格是數(shù)量的急劇膨脹，在數(shù)以百計的應用程序證所 使用的格式有幾十種之多。例如在著名的圖形處理軟件 Photoshop 中用到的圖像文 PDF 等等。 對于現(xiàn)存的所有圖像文件格式， BMP 圖像文件格式的圖像數(shù)據(jù)是未壓縮 的。因為圖像的數(shù)字化處理主要是對圖像中的各個像素進行相應的處理，而未壓 縮的 BMP 圖像中的像素數(shù)值正好與實際要處理的數(shù)字圖像相對應。這種備式的文 件最適合對之進行數(shù)字化處理。 BMP 文件格式 BMP 格式是微軟公司為期操作系統(tǒng)設(shè)置的標準圖像格式，在 Windows 系統(tǒng)軟 件中包含了一系列支持 BMP 圖像處理的 API 函數(shù)。 BMP 文件 是個人機算計上最常見、最簡單的文件格式之一。 BMP 文件可描述 多達 32 位彩色的圖像。通常圖像是以非壓縮方式存儲的，但是也可以是進行壓縮 處理的。 BMP 文件結(jié)構(gòu)分成以下幾個部分： l、 BITMAPFILEHEADER BMP 文件頭 ； BITMAPINFOHEADER BMP 文件信息頭 ： RGBQUAD BMP 文件調(diào)色板 ； BITMAPDATA BMP 文件數(shù)據(jù) ； 1 BMP 文件頭 在 Windows． h 中， BITMAPFILEHEAER 結(jié)構(gòu)定義為： struct tagBITMAPFILEHEADER typedef ／ *bmth+， UINT bfType； 東北大學碩士學位論文 第二章數(shù)字圖像處理基礎(chǔ) DWORD bfSize； UINTbfReservedl： UINT bfReserved2； DWORD bfOffBits； BITMAPFILEHEADER； bfType 是 BMP 文件的標志，為固定值“ BM”。程序可以根據(jù)它的值來判斷文 件是否是一個 BMP 文件。 bfType 是文件大小，以字節(jié)為單位，程序可以根據(jù) bfSize 的值和 文件實際大 小的比較來判斷文件是否有損壞。 bfReversedl 和 bfReversed2 是保留字，未被使用，其值為 0。 BbfOflBits 是圖像數(shù)據(jù)的偏移量，即從文件開始多少個字節(jié)后是圖像數(shù)據(jù)的起 始。程序根據(jù)它來找到圖像數(shù)據(jù)的位景。 2 BMP 文件信息頭 BITMAPINFOHEADER 結(jié)構(gòu)定義為： typedefstructtagBITMAP／ NFOHEADER 嚴 bmih*／ DWORD biSize；／／ BITMAPINFOHEADER 的結(jié)構(gòu)的大小 LONG biWidth；／／位圖的寬度 LONG biHei 曲 t；／／位圖的高度 WORD biPlanes；／／位圖顯示設(shè)備位數(shù) WORD biBitCount；／／位圖顏色數(shù)目 DWORD biCompression；／／壓縮標志 DWORD biSizelmage；／／圖像字節(jié)數(shù) LONG biXPelsPerMeter；／／圖像 x 方向分辨率 LONG biYPelsPerMeter；／／圖像 Y 方向分辨率 DWORD biClrUsed；／／圖像顏色數(shù) DWORD biClrlmortam；／／圖像重要顏色數(shù) BITMAPINFOHEADER； biSize 為 BITMAPINFO 髓 ADER 結(jié)構(gòu)的大小，常常為 28H。 biWidth、 biHeight 分別定義了位圖的圖像寬度和圖像的高度。 東北大學碩士學位論文 第二章數(shù)字圖像處理基礎(chǔ) biPlanes 表示，它通常不起作用但卻是 Microsoft 所需要的。 中還支持 32 位色。增加了一個透明度字節(jié)。 RGB、 RI RLE8 等 幾 種 類型， biCompession 是位圖是否壓縮過的標志。它有 BI 其中， BIRGB 類型為非壓縮， BIRLE4 和 BIRLE8 為行程編碼壓縮。 biXPelsPerMeter 和 BbiYPelsPerMeter 說明了圖像的分辨率。 biClrUsed 是圖像所使用的顏色數(shù)，如果不用置為 0，表示所有的顏色都用到， 如果位圖被壓縮，則必須置為 0。 biClrImportant 是圖像中重要的顏色數(shù)，通常置為 0，表示所有顏色都重要。 BMP 文件信息頭文件基本上包含圖像的所有重要的信息，包括寬度、高度、 如果據(jù)此讀入圖像數(shù)據(jù)的話就會錯。而 biSizelmage 可以根據(jù)其他信息算出來。最 bfOffBits 即圖像數(shù)據(jù)的起始地址 。另外一種方法就是由圖像的高度和寬度來計 算圖像數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)。但不是圖像的高度乘以寬度乘以每像素字節(jié)數(shù)就行了，圜 為在 BMP 文件格式中規(guī)定每行的字節(jié)數(shù)必須是 4 的整數(shù)倍，不是 4 的整數(shù)耍補 0 直至為整數(shù)倍。因此， 正確的算法是： 1 ／ 32 4 biHeight biSizelmage biWidthbiBitCount+3 像占用的字節(jié)數(shù)。要求為 4 字節(jié)整數(shù)倍，所以除以 32 再乘 4，整數(shù)除法自動取整。 加 31 是為了取到大于等于圖像數(shù)據(jù)實際字節(jié)數(shù)的 4 的接數(shù)倍。 3 BMP 文件調(diào)色板 RGBQUAD 結(jié)構(gòu)如下： typedefstructtagRGBQUAD 74rgbq+／ BYTE rgbBlue；／／顏色的藍色分量 BYTE rgbGreen；／／顏色的綠色分量 BYTE rgbRed；／／顏色的紅色分量 BYTE rgbReserved；／／保留，為 0 RGBQUAD； 壟 !!壟堂堡主鱟堡壘查 苧三主墼主里堡竺墨塑 結(jié)構(gòu) 之后含有位圖中用到的每種顏色的 RGB信息。在位圖中有多少 RG． BQUAD 素的數(shù)日。 在 RGBQUAD 結(jié)構(gòu)定義的顏色之中，紅色、綠色、藍色的排列順序恰好相反， 如圖中某個像素點的顏色描述為“ FF， 00， 00， 00”，則該點的顏色為藍色。 在 Windows． h 中還定義了一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)―― BITMAPINFO 結(jié)構(gòu)： struct typedeftagBITMAPINF0 ／ *bmi*／ BITmAPINFOHEADER bmiHeader：／／文件信息頭 RGBQUADbmiColor[1]；／／調(diào)色板入口 BITMAPINFO； BITMAPINFO 實際上是兩個部分合成的一個結(jié)構(gòu)，它的調(diào)色板僅僅申請了一 個單元，此單元僅僅是占位，因為顏色是不固定的。 4 BIn 腹 P 文件數(shù)據(jù) BMP 文件中位圖化的圖像數(shù)據(jù)是以連續(xù)行的形式存儲的，但圖像是以相