BMP文件的读取与显示.docx

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BMP文件的读取与显示

辽宁科技大学

新技术专题报告

设计题目：

BMP文件的读取与显示

学院、系：

专业班级：

学生姓名：

指导教师：

成绩：

2011年7月8日

摘要

图像技术在计算机中得到了广泛应用，进而产生了各种各样的图像格式，例如最常用的是Windows下的位图文件（BMP）格式。

BMP（全称Bitmap）是Window操作系统中的标准图像文件格式，可以分成两类：

设备相关位图（DDB）和设备无关位图（DIB），使用非常广。

它采用位映射存储格式，除了图像深度可选以外，不采用其他任何压缩，因此，BMP文件所占用的空间很大。

BMP文件的图像深度可选lbit、4bit、8bit及24bit。

BMP文件存储数据时，图像的扫描方式是按从左到右、从下到上的顺序。

由于BMP文件格式是Windows环境中交换与图有关的数据的一种标准，因此在Windows环境中运行的图形图像软件都支持BMP图像格式。

关键词：

BMP；位图；读写；显示；图像媒体

1绪论

1.1设计背景

随着计算机技术的不断发展，计算机软、硬件都发生了质的飞跃，计算机操作系统从最初支持单一的DOS模式，发展到今天支持多媒体的图形视窗模式。

用户在高性能CPU的支持下，在计算机上可以拥有超级的多媒体视听感受。

利用计算机的多媒体设备与应用软件的支持，用户可以实现诸如图像浏览，如图片、CD、电影、幻灯等。

作为多媒体的一个重要类型，图像无处不在。

在WindowsXP系统中有许多图像文件，为了查看图像文件的内容，WindowsXP系统提供了Windows图片和传真查看器（PictureFaxViewer）。

此外，Windows系统还提供了画图（Paint），实现简单图像的编辑。

计算的图像可以有多种存储格式，通常以其文件名后缀进行区分，常见的图像格式有BMP、JPG、GIF、PNG、WMF和PCX等。

1.2设计目的

这次课程设计是要完成一个BMP图像处理软件，其中包括对文件的读取保存、修改和显示。

读取文件中的图片：

可以对文件中的图片进行读取，在修改后也可以保存修改后的文件，并在文档中显示图片。

1.3设计意义

对编程知识有了更进一步的了解，使我更加熟练掌握了编程技巧，明白了一些函数是如何定义调用的，知道了一些头文件的功能，还有一些嵌套功能，怎么样调试及运行程序，这次编程使我收益匪浅，能运用了MFC来编程，也对BMP文件的读入及打开有了更深的了解。

1.4开发工具简介

VisualC++6.0，简称VC或者VC6.0，是微软推出的一款C++编译器，将“高级语言”翻译为“机器语言（低级语言）”的程序。

VisualC++是一个功能强大的可视化软件开发工具。

自1993年Microsoft公司推出VisualC++1.0后，随着其新版本的不断问世，VisualC++已成为专业程序员进行软件开发的首选工具。

虽然微软公司推出了VisualC++.NET（VisualC++7.0），但它的应用的很大的局限性，只适用于Windows2000、WindowsXP和WindowsNT4.0。

所以实际中，更多的是以VisualC++6.0为平台。

VisualC++6.0它不仅是一个C++编译器，而且是一个基于Windows操作系统的可视化集成开发环境（integrateddevelopmentenvironment，IDE）。

VisualC++6.0由许多组件组成，包括编辑器、调试器以及程序向导AppWizard、类向导ClassWizard等开发工具。

这些组件通过一个名为DeveloperStudio的组件集成为和谐的开发环境。

Microsoft的主力软件产品。

VisualC++是一个功能强大的可视化软件开发工具。

自1993年Microsoft公司推出VisualC++1.0后，随着其新版本的不断问世，VisualC++已成为专业程序员进行软件开发的首选工具。

2需求分析

分析系统要处理的信息，对信息要求哪些处理功能

2.1系统处理信息分析

BMP文件的读取与显示系统需要处理对文件的格式的辨别、对文件的组成和结构进行分析等方面，具体包括对以下五个方面进行处理：

一、BMP文件组成

BMP文件由文件头、位图信息头、颜色信息和图形数据四部分组成，如表2-1所示。

文件头BITMAPFILEHEADER

位图信息

BITMAPINFO

位图信息头

BITMAPINFOHEADER

颜色信息表

位图像素数据

表2-1BMP文件结构

二、BMP文件头（14字节）

BMP文件头数据结构含有BMP文件的类型、文件大小和位图起始位置等信息。

其结构定义如下:

typedefstructtagBITMAPFILEHEADER

{WORDbfType;//位图文件的类型，必须为BM（0-1字节）

　　DWORDbfSize;//位图文件的大小，以字节为单位（2-5字节）

　　WORDbfReserved1;//位图文件保留字，必须为0（6-7字节）

　　WORDbfReserved2;//位图文件保留字，必须为0（8-9字节）

　　DWORDbfOffBits;//位图数据的起始位置，以相对于位图（10-13字节）

　　//文件头的偏移量表示，以字节为单位

}BITMAPFILEHEADER;

三、位图信息头（40字节）

BMP位图信息头数据用于说明位图的尺寸等信息。

typedefstructtagBITMAPINFOHEADER

{　DWORDbiSize;//本结构所占用字节数（14-17字节）

　　LONGbiWidth;//位图的宽度，以像素为单位（18-21字节）

　　LONGbiHeight;//位图的高度，以像素为单位（22-25字节）

　　WORDbiPlanes;//目标设备的级别，必须为1（26-27字节）

　　WORDbiBitCount;//每个像素所需的位数，必须是1（双色）,（28-29字节）

　　//4（16色），8（256色）或24（真彩色）之一

　　DWORDbiCompression;//位图压缩类型，必须是0（不压缩）,（30-33字节）

　　//1（BI_RLE8压缩类型）或2（BI_RLE4压缩类型）之一

　　DWORDbiSizeImage;//位图的大小，以字节为单位（34-37字节）

　　LONGbiXPelsPerMeter;//位图水平分辨率，每米像素数（38-41字节）

　　LONGbiYPelsPerMeter;//位图垂直分辨率，每米像素数（42-45字节）

　　DWORDbiClrUsed;//位图实际使用的颜色表中的颜色数（46-49字节）

　　DWORDbiClrImportant;//位图显示过程中重要的颜色数（50-53字节）

}BITMAPINFOHEADER;

四、颜色表

颜色表用于说明位图中的颜色，它有若干个表项，每一个表项是一个RGBQUAD类型的结构，定义一种颜色。

RGBQUAD结构的定义如下:

typedefstructtagRGBQUAD

{BYTErgbBlue;//蓝色的亮度（值范围为0-255）

　　BYTErgbGreen;//绿色的亮度（值范围为0-255）

　　BYTErgbRed;//红色的亮度（值范围为0-255）

　　BYTErgbReserved;//保留，必须为0

}RGBQUAD;

　　颜色表中RGBQUAD结构数据的个数有biBitCount来确定:

　　当biBitCount=1,4,8时，分别有2,16,256个表项;

　　当biBitCount=24时，没有颜色表项。

　　位图信息头和颜色表组成位图信息，BITMAPINFO结构定义如下:

typedefstructtagBITMAPINFO

{BITMAPINFOHEADERbmiHeader;//位图信息头

　　RGBQUADbmiColors[1];//颜色表

}BITMAPINFO;

五、位图数据

位图数据记录了位图的每一个像素值，记录顺序是在扫描行内是从左到右,扫描行之间是从下到上。

位图的一个像素值所占的字节数:

当biBitCount=1时，8个像素占1个字节;

当biBitCount=4时，2个像素占1个字节;

当biBitCount=8时，1个像素占1个字节;

当biBitCount=24时,1个像素占3个字节;

Windows规定一个扫描行所占的字节数必须是4的倍数（即以long为单位）,不足的以0填充，biSizeImage=（（（（bi.biWidth*bi.biBitCount）+31）&~31）/8）*bi.biHeight;

2.2处理功能分析

系统的处理功能主要包括在指定的设备环境上显示指定的位图、从指定的位图文件中读取位图信息及数据并显示在客户区上、将客户区显示的图像保存到指定的位图文件中、保存位图文件等。

3总体设计

3.1系统功能模块层次图

BMP文件的读取与显示系统功能模块层次图，如图3-1所示。

图3-1系统功能模块层次图

3.2功能简介

利用本软件主要实现对BMP文件的读取与显示功能，其中包括从任意路径选择并打开一个BMP位图文件，并实现对该BMP位图文件的显示和保存功能，关闭此文件后可以实现对其他BMP文件的打开、显示和保存功能。

3.3主要功能的流程图

BMP文件的读取与显示系统主要功能流程图如图3-2所示。

图3-2系统主要功能流程图

4详细设计与实现

4.1建立单文档工程

用VC++向导建立一个单文档工程，名称为Openimagefile，具体创建步骤如下：

1、选择File->New菜单命令，打开“新建”对话框。

2、在“工程”选项卡中，选择MFCAppWizard（exe）工程类型，并设置工程名为Openimagefile，单击OK按钮，打开MFC应用程序向导，如图4-1所示。

图4-1建立Openimagefile工程

3、选择Singledocument，单击Finish按钮，再单击OK按钮，向导将自动创建单文档用户界面应用程序框架，如图4-2所示。

图4-2选择Singledocument

4.2添加成员函数和成员变量

1、在视图类Openimagefile添加两个成员变量，代码如下：

classOpenimagefile:

publicCView

{BITMAPINFO*m_pBMInfo;//位图信息结构指针

BYTE*m_pBMData;//位图数据指针

}

2、在视图类Openimagefile的构造函数中添加初始化代码，并在析构函数中添加清理代码，如下：

Openimagefile:

:

Openimagefile（）

{m_pBMInfo=NULL;

m_pBMData=NULL;

}

Openimagefile:

:

~Openimagefile（）

{if（m_pBMInfo!

=NULL）

deletem_pBMInfo;

if（m_pBMData!

=NULL）

deletem_pBMData;

}

3、为视图类Openimagefile添加成员函数BMShow，用来在指定的设备环境上显示指定的位图，该函数代码如下：

voidOpenimagefile:

:

BMShow（CDC*pDC,intnX,intnY,intnWidth,intnHeight）

{pDC->SetStretchBltMode（COLORONCOLOR）;//设置缩放拷贝模式

StretchDIBits（pDC->GetSafeHdc（）,//设备环境句柄

nX,//目标（客户区）矩形区域左上角的X坐标

nY,//目标（客户区）矩形区域左上角的Y坐标

nWidth,//目标（客户区）矩形区域的宽度

nHeight,//目标（客户区）矩形区域的高度

0,//源（位图）矩形区域左上角的X坐标

0,//源（位图）矩形区域左上角的Y坐标

m_pBMInfo->bmiHeader.biWidth,//源（位图）矩形区域的宽度

m_pBMInfo->bmiHeader.biHeight,//源（位图）矩形区域的高度

m_pBMData,//位图像素数据地址

m_pBMInfo,//位图信息结构地址

DIB_RGB_COLORS,//使用标志

SRCCOPY）;//光栅操作码，指定像素结合方式

}

4、在视图类Openimagefile中添加成员函数BMRead，用来从指定的位图文件中读取位图信息及数据，并显示在客户区上，该函数代码如下：

voidOpenimagefile:

:

BMRead（LPCTSTRlpszFileName）

{CFilefile;

CStringstr;

BITMAPINFO*pBMI=NULL;//位图信息结构指针

BYTE*pData=NULL;//位图像素数据指针

file.Open（lpszFileName,CFile:

:

modeRead|CFile:

:

typeBinary）;//打开位图文件

BITMAPFILEHEADERbmfh;//位图文件头结构对象

file.Read（&bmfh,sizeof（BITMAPFILEHEADER））;//读取位图文件头信息

if（bmfh.bfType!

=0x4d42）//判断是否是位图

{str.Format（"文件%s不是一个BMP文件！

",lpszFileName）;

AfxMessageBox（str）;

return;

}

BITMAPINFOHEADERbmih;//位图信息头结构对象

file.Read（&bmih,sizeof（BITMAPINFOHEADER））;//读取位图信息头

if（bmih.biBitCount<=16）//判断是否是真彩色位图

{str.Format（"文件%s不是真彩色位图！

",lpszFileName）;

AfxMessageBox（str）;

return;

}

pBMI=（BITMAPINFO*）newchar[sizeof（BITMAPINFOHEADER）];//分配内存

memcpy（pBMI,&bmih,sizeof（BITMAPINFOHEADER））;//拷贝内存

DWORDdwSize=bmfh.bfSize-bmfh.bfOffBits;//图像数据的字节数

pData=newBYTE[dwSize];//为图像数据分配内存

file.Read（pData,dwSize）;//读取位图图像数据

file.Close（）;

if（m_pBMInfo!

=NULL）

deletem_pBMInfo;

m_pBMInfo=pBMI;

if（m_pBMData!

=NULL）

deletem_pBMData;

m_pBMData=pData;

}

5、在视图类Openimagefile中添加成员函数BMWrite，用来将客户区显示的图像保存到指定的位图文件中，该函数代码如下：

voidOpenimagefile:

:

BMWrite（LPCTSTRlpszFileName）

{CRectrect;

GetClientRect（rect）;

intnWidth=rect.Width（）;//客户区宽度

intnHeight=rect.Height（）;//客户区高度

intnBitCount=32;//32位位图

//设置位图信息结构

BITMAPINFO*pBMInfo=newBITMAPINFO;

pBMInfo->bmiHeader.biSize=sizeof（BITMAPINFOHEADER）;

pBMInfo->bmiHeader.biWidth=nWidth;//位图宽度

pBMInfo->bmiHeader.biHeight=nHeight;//位图高度

pBMInfo->bmiHeader.biPlanes=1;

pBMInfo->bmiHeader.biBitCount=nBitCount;//位图位数

pBMInfo->bmiHeader.biCompression=BI_RGB;//未压缩格式

pBMInfo->bmiHeader.biSizeImage=0;

pBMInfo->bmiHeader.biXPelsPerMeter=0;

pBMInfo->bmiHeader.biYPelsPerMeter=0;

pBMInfo->bmiHeader.biClrUsed=0;

pBMInfo->bmiHeader.biClrImportant=0;

//创建位图数据

HDChDC,hMemDC;

HBITMAPhBitMap;

CBitmap*pBitMap;

CDC*pMemDC;

BYTE*pBMData;//位图数据指针

hDC=GetDC（）->GetSafeHdc（）;//获取当前窗口DC句柄

hMemDC=CreateCompatibleDC（hDC）;//创建兼容当前窗口的内存DC，并返回内存DC句柄

//创建设备无关位图（DIB），并指定位图数据指针

hBitMap=CreateDIBSection（hMemDC,pBMInfo,DIB_RGB_COLORS,（void**）&pBMData,NULL,0）;

pBitMap=newCBitmap;

pBitMap->Attach（hBitMap）;//创建位图指针

pMemDC=newCDC;

pMemDC->Attach（hMemDC）;//创建内存DC指针

pMemDC->SelectObject（pBitMap）;

pMemDC->SetBkMode（TRANSPARENT）;

BMShow（pMemDC,0,0,nWidth,nHeight）;//在内存DC上显示当前窗口上的位图

//设置位图文件头结构

BITMAPFILEHEADERbmfh;

bmfh.bfType=0x4d42;

bmfh.bfOffBits=sizeof（BITMAPFILEHEADER）+sizeof（BITMAPINFOHEADER）;

bmfh.bfSize=bmfh.bfOffBits+（nWidth*nHeight）*nBitCount/8;

bmfh.bfReserved1=0;

bmfh.bfReserved2=0;

DWORDdwSize=（nWidth*nHeight）*nBitCount/8;//位图图像数据大小

CFilefile;

if（file.Open（lpszFileName,CFile:

:

modeWrite|CFile:

:

modeCreate））

{file.Write（&bmfh,sizeof（BITMAPFILEHEADER））;

file.Write（&（pBMInfo->bmiHeader）,sizeof（BITMAPINFOHEADER））;

file.Write（pBMData,dwSize）;

file.Close（）;

}

pMemDC->DeleteDC（）;

deletepMemDC;

deletepBitMap;

deletepBMInfo;

}

6、按Ctrl+W组合键，选择MFC类向导的“消息映射”选项卡，如图4-1所示。

图4-1“消息映射”选项卡

4.3重新定义OnFileOpen函数

在ObjectIDs列表框中选择ID_FILE_OPEN，在Messages（消息）列表框选择COMMAND（命令），单击AddFunction（添加函数）按钮，将在Openimagefile类中添加成员函数OnFileOpen，并添加如下代码：

voidOpenimagefile:

:

OnFileSave（）

{if（（m_pBMInfo==NULL）||（m_pBMData==NULL））

return;

CFileDialogdlg（FALSE,NULL,NULL,

OFN_HIDEREADONLY|OFN_OVERWRITEPROMPT,

"BMPFiles（*.bmp）|*.bmp||",NULL）;

if（dlg.DoModal（）==IDOK）

{CStringfilename=dlg.GetPathName（）+".bmp";

BMWrite（filename）;

}

}

4.4修改OnDraw函数

添加位图显示功能，在Openimagefile类成员函数OnDraw函数中添加代码如下：

voidOpenimagefile:

:

OnDraw（CDC*pDC）

{CE1503Doc*pDoc=GetDocument（）;

ASSERT_VALID（pDoc）;

if（!

m_bFile）//如果没有选择位图文件，返回

return;

CDC*pMemDC=newCDC;//内存显示DC

pMemDC->CreateCompatibleDC（pDC）;//创建与当前DC兼容的DC

//从位图文件中载入位图数据，并返回位图的句柄

HBITMAPhBitmap=（HBITMAP）LoadImage（AfxGetInstanceHandle（）,

m_strFileName,IMAGE_BITMAP,0,0,

LR_LOADFROMFILE|LR_CREATEDIBSECTION）;

CBitmapbitmap;//CBitmap类对象

bitmap.Attach（hBitmap）;//绑定位图数据

BITMAPbm;

bitmap.GetBitmap（&bm）;//获取位图信息

pMemDC->SelectObject（&bitmap）;

CRectrect;

GetClientRect（re