从 C 中的 BMP 文件读取数据

Question

我从 bmp 文件中读取像素时遇到问题。 可能是行尾有填充或 base64 填充。 我没有任何线索。 我已经为此苦苦挣扎了几天，无法继续前进，因为下一个任务需要解决这个问题。 我只分享代码的重要部分，因为阅读 bmp header 工作正常（测试有 0 次失败）。

bmp.c

struct pixel* read_data(FILE* stream, const struct bmp_header* header){
  if(stream == NULL || header == NULL){
    return 0;
  }
  // w == 1 && p == 1;   w == 2 && p == 2;   w == 3 && p == 3;   w == 4 && p == 0  
  int padding = header->width % 4; 
  int num_of_pixels = header->width * header->height;
  struct pixel* Pixel[num_of_pixels];

  fseek(stream, 54, SEEK_SET); //move 54B (header size)
  int index_p = 0;
  for(int i = 0; i < header->height; i++){
    for(int j = 0; j < header->width; j++){
      Pixel[index_p] = malloc(sizeof(struct pixel));
      fread(&(Pixel[index_p]->blue), 1, 1, stream); 
      fread(&(Pixel[index_p]->green), 1, 1, stream); 
      fread(&(Pixel[index_p]->red), 1, 1, stream); 
      index_p++;
    }
    fseek(stream, padding, SEEK_CUR);  //padding at the end of row
  }
  return *Pixel;
}

bmp.h

struct pixel {
    uint8_t blue;
    uint8_t green;
    uint8_t red;
    //uint8_t alpha;
} __attribute__((__packed__));

/**
 * Read the pixels
 *
 * Reads the data (pixels) from stream representing the image. If the stream
 * is not open or header is not provided, returns `NULL`.
 *
 * @param stream opened stream, where the image data are located
 * @param header the BMP header structure
 * @return the pixels of the image or `NULL` if stream or header are broken
 */
struct pixel* read_data(FILE* stream, const struct bmp_header* header);

header 如果需要（基本上我们只使用 24 位颜色）

struct bmp_header{
    uint16_t type;              // "BM" (0x42, 0x4D)
    uint32_t size;              // file size
    uint16_t reserved1;         // not used (0)
    uint16_t reserved2;         // not used (0)
    uint32_t offset;            // offset to image data (54B)
    uint32_t dib_size;          // DIB header size (40B)
    uint32_t width;             // width in pixels
    uint32_t height;            // height in pixels
    uint16_t planes;            // 1
    uint16_t bpp;               // bits per pixel (24)
    uint32_t compression;       // compression type (0/1/2) 0
    uint32_t image_size;        // size of picture in bytes, 0
    uint32_t x_ppm;             // X Pixels per meter (0)
    uint32_t y_ppm;             // X Pixels per meter (0)
    uint32_t num_colors;        // number of colors (0)
    uint32_t important_colors;  // important colors (0)
} __attribute__((__packed__));

main.c我不需要为调用的函数分配任何变量，因为我们有一个测试程序，我只需要在 main 中调用它们

int main(){

  struct bmp_header* header;
  FILE *stream = fopen("./assets/square.2x3.bmp", "rb");
  header = read_bmp_header(stream);
  read_data(stream, header);
  read_bmp(stream);
  struct bmp_image* image;
  image = malloc(sizeof(struct bmp_image));
  free_bmp_image(image);  
  fclose(stream);
  return 0;
}

测试（有更多测试，但这应该足够了）

1: 
FILE* stream = "Qk0+AAAAAAAAADYAAAAoAAAAAgAAAAEAAAABABgAAAAAAAgAAAAjLgAAIy4AAAAAAAAAAAAA/wAAAP8AAAA="; // base64 encoded stream
struct bmp_header* header = read_bmp_header(stream);
fseek(stream, offset, SEEK_SET);
Assertion 'read_data(stream, header) == "/wAAAP8A"' failed. [got "/wAAFctV"]

2: 
FILE* stream = "Qk1GAAAAAAAAADYAAAAoAAAAAgAAAAIAAAABABgAAAAAABAAAAAjLgAAIy4AAAAAAAAAAAAA/wAAAAAAAAAAAP8A/wAAAA=="; // base64 encoded stream
struct bmp_header* header = read_bmp_header(stream);
fseek(stream, offset, SEEK_SET);
Assertion 'read_data(stream, header) == "/wAAAAAAAAD/AP8A"' failed. [got "/wAAAAAAAAAAAAAA"]

所以在“==”之后是预期的结果，括号中是我的代码的结果。 正如我所提到的，它可能是带有填充的东西，因为它开始很好但没有很好结束。 感谢帮助。

Answer 1

简短答案：将填充设置为(4-((3*width)%4))%4

长答案：

您的代码包括：

int padding = header->width % 4; 

//Some lines of code

fseek(stream, padding, SEEK_CUR);

在 bitmap 中，添加填充直到每行是 4 字节的倍数。 您将填充作为width % 4 。

首先，每个像素占用 3 个字节（对于 rgb）。 所以它应该是(3*width)%4 。 接下来，我们需要从 4 个字节中减去它（因为填充pixels occupied ）。 所以填充将是4-((3*width)%4) 。 另一个小的修改，如果(3*width)%4==0那么填充将变为 4（而我们希望它为 0）。 所以我们采取另一个mod4只是为了确定

所以填充将是(4-((3*width)%4))%4

编辑：

正如用户 Craig Estey 在评论中指出的那样，最好使用 sizeof(struct pixel) 而不是 3