缩放，调整 bmp 结构大小，编程 c

Posted 2023-02-16

【中文标题】缩放，调整 bmp 结构大小，编程 c

【英文标题】：scale, resize bmp structure, programming c

【发布时间】：2020-04-30 13:05:42

【问题描述】：

我的任务是用给定的因子缩放 bmp 图片：

流：base64 bmp 图像代码：

Qk1CAAAAAAAAADYAAAAoAAAABAAAAAEAAAABABgAAAAAAAwAAAAjLgAAIy4AAAAAAAAAAAAA/////wAAAP8AAAAA

scale.c

struct bmp_image* scale(const struct bmp_image* image, float factor)
    if(image == NULL || factor <= 0)
        return NULL;
    

    .........
    int width = bmp->header->width;
    int height = bmp->header->height;
    int widthNew = (int)round((float)width * factor);
    int heightNew = (int)round((float)height * factor);


    for (uint32_t y = 0; y < heightNew; y++)
        for(uint32_t z = 0; z< widthNew; z++)
            bmp->data[(y*widthNew)+z].red=image->data[(int)(floor((float)y/(float)factor)*width+floor((float)z/(float)factor))].red;
            bmp->data[(y*widthNew)+z].green=image->data[(int)(floor((float)y/(float)factor)*width+floor((float)z/(float)factor))].green;
            bmp->data[(y*widthNew)+z].blue=image->data[(int)(floor((float)y/(float)factor)*width+floor((float)z/(float)factor))].blue;
        
    

    return bmp;     

main.c

FILE *output_p8 = fopen("scale.bmp", "w");
    struct bmp_image* newimage8 = NULL;
    newimage8 = scale(image, 1.025656);  
    free_bmp_image(image);    
    write_bmp(output_p8,newimage8);
    free_bmp_image(newimage8);    
    fclose(output_p8);

数据输出我之后得到的：

ffffff ffffff ff0000 00ff00

我应该拥有的数据：

ffffff ff0000 00ff00 000000

有什么建议吗？

【问题讨论】：

计算新宽度时，会四舍五入到下一个整数。因此，图像的有效缩放因子不是标称因子。您必须调整您的因子或（也许更好）通过新旧宽度进行所有计算：znew = zold * wnew / wold。在您的示例中，您将 1×4 像素位图缩放 1.025656 倍。您的新尺寸基本相同，因此您不缩放图像，但第二个像素的新索引是 floor(1 / 1.025656)，它是 0 而不是 1。

您的 for 循环中的索引超出范围。旧的宽度和高度更小，因此通过在循环中使用 y,z 和旧的宽度和高度，您的索引超出范围。您也永远不会增加实际的像素数

@MOehm 你能帮我解释一下znew = zold * wnew / wold是什么@

它们是新旧z索引和宽度，可以读作z_new = z_old * w_new / w_old。我没有使用您的命名法，因为长词在 cmets 中效果不佳。无论如何，您不会使用新索引，而是使用长而重复的表达式。

【参考方案1】：

在计算新维度时，执行浮点计算，然后四舍五入到最接近的整数：

int widthNew = round(width * factor);

（您不需要强制转换：factor 是 float，整数与 float 相乘的结果也是 float；widthNew 是整数，所以float 结果必须转换为整数。）

因为你四舍五入，你的有效比例因子（我们称之为factor_eff）可能与标称的factor不同：

float factor_eff = (float) widthNew / width;

在你的情况下：

factor == 1.025656;
width == 4;
widthNew == round(1.025656 * 4) == round(4.102624) == 4;
factor_eff = 4.0 / 4 == 1.0;

但是您使用旧因子进行索引计算：

int zNew = floor(z / factor);

（同样，您不需要演员表。）对于您的四个 z 索引，这将产生：

z == 0;    zNew == floor(0 / 1.025656) == floor(0.0)       == 0;   // ok
z == 1;    zNew == floor(1 / 1.025656) ~~ floor(0.9749858) == 0;   // ! should be 1
z == 2;    zNew == floor(2 / 1.025656) ~~ floor(1.9499715) == 1;   // ! should be 2
z == 3;    zNew == floor(3 / 1.025656) ~~ floor(2.9249573) == 2;   // ! should be 3

您可以修复浮点因子，但我认为使用整数算术计算新索引会更好（并且更快）：

int zNew = z * width / widthNew;
int yNew = y * height / heightNew;

确保先进行乘法运算。这种方法应该可以安全地用于大约 46,000 的尺寸。