visual Studio における画像ファイルの扱い方 C/C++

Question

前提・実現したいこと

C++でライブラリ（OpenCV）を使わずにトリミングをするシステムを作っています。

発生している問題・エラーメッセージ

現在のシステムでは指定範囲外の画素の情報を（255,255,255）＝白に書き換えて出力画像が出てくる状態です。画像のサイズ（縦横）はそのままです。

width、heightに対応するdata[]を指定サイズに合うように上書きすればいいのかな？と見当はつくのですが、画素のデータはどう更新すればよいのかわかりません。

該当のソースコード

#include <cstdio>  
#include <iostream>  
#include <cstring>  

#define FILE_HEADER_SIZE 14                // ファイルヘッダのサイズ  
#define INFO_HEADER_SIZE 40                // 情報ヘッダのサイズ  

using namespace std;

/*
* ファイルヘッダー構造体
*/
typedef struct FileHeader {
	uint8_t data[FILE_HEADER_SIZE];  // 加工前データ（書き出しのため必要）  
	string fileType;                 // ファイルタイプ  
	int fileSize;                    // ファイルサイズ  
} FileHeader;

/*
* 情報ヘッダー構造体
*/
typedef struct InfoHeader {
	uint8_t data[INFO_HEADER_SIZE];  // 加工前データ（書き出しのため必要）  
	int infoHeaderSize;              // 情報ヘッダのサイズ  
	int width;                       // 画像の幅  
	int height;                      // 画像の高さ  
	int clrPerPixel;                 // 1ピクセル当たりの色数  
	int dataSize;                    // 画像データのサイズ  
} InfoHeader;

/*
* ピクセルの色情報構造体
*/
typedef struct Color {
	int r;                // 赤成分  
	int g;                // 緑成分  
	int b;                // 青成分  
} Color;

int bit2Integer(uint8_t b1, uint8_t b2, uint8_t b3, uint8_t b4);

/*
* ビットマップ処理クラス
*/
class BitMapProcessor {
	FILE *bmp;               // ビットマップのファイルポインタ  
	uint8_t *img;            // ビットマップデータ（加工用）  
	uint8_t *org;            // ビットマップデータ（読み込み時）  
	FileHeader fHeader;      // ファイルヘッダ  
	InfoHeader iHeader;      // 情報ヘッダ  

public:
	BitMapProcessor() {
		bmp = NULL;
		img = NULL;
		org = NULL;
	};

	~BitMapProcessor() {
		fclose(bmp);
		delete[]img;
		delete[]org;
	}
	void loadData(string filename);
	void dispBmpInfo();
	void writeData(string filename);
	Color getColor(int row, int col);
	void setColor(int row, int col, int r, int g, int b);
	void restore();
	int height() { return iHeader.height; };
	int width() { return iHeader.width; };
private:
	void readFileHeader();
	void readInfoHeader();
	void readBmpData();

};

/*
* 4ビット情報をInt整数値に変換
*/
int bit2Integer(uint8_t b1, uint8_t b2, uint8_t b3, uint8_t b4) {
	return b1 +
		b2 * 256 +
		b3 * 256 * 256 +
		b4 * 256 * 256 * 256;
}

/*
* ビットマップデータをロードする
*/
void BitMapProcessor::loadData(string filename) {
	if (bmp != NULL)
		fclose(bmp);

	bmp = fopen(filename.c_str(), "rb");
	if (bmp == NULL)
		printf("ファイルオープンに失敗しました。\n");

	readFileHeader();
	readInfoHeader();
	readBmpData();
}

/*
* ファイルヘッダを読む
*/
void BitMapProcessor::readFileHeader() {
	uint8_t data[FILE_HEADER_SIZE];
	size_t size = fread(data, sizeof(uint8_t), FILE_HEADER_SIZE, bmp);

	memcpy(fHeader.data, data, sizeof(data));
	fHeader.fileType = "";
	fHeader.fileType += data[0];
	fHeader.fileType += data[1];
	fHeader.fileSize = bit2Integer(data[2], data[3], data[4], data[5]);
}

/*
* 情報ヘッダを読む
*/
void BitMapProcessor::readInfoHeader() {
	uint8_t data[INFO_HEADER_SIZE];
	size_t size = fread(data, sizeof(uint8_t), INFO_HEADER_SIZE, bmp);

	memcpy(iHeader.data, data, sizeof(data));
	iHeader.infoHeaderSize = bit2Integer(data[0], data[1], data[2], data[3]);
	iHeader.width = bit2Integer(data[4], data[5], data[6], data[7]);
	iHeader.height = bit2Integer(data[8], data[9], data[10], data[11]);
	iHeader.clrPerPixel = bit2Integer(data[14], data[15], 0, 0);
	iHeader.dataSize = bit2Integer(data[20], data[21], data[22], data[23]);
}

/*
* 画像データを読む
*/
void BitMapProcessor::readBmpData() {
	if (img != NULL)
		delete[]img;

	int sz = iHeader.dataSize;
	img = new uint8_t[sz];
	size_t size = fread(img, sizeof(uint8_t), sz, bmp);
	if (size != sz)
		printf("画像データ読み込みのサイズが矛盾しています。");

	// バックアップ用にorgに画像データをコピー  
	if (org != NULL)
		delete[]org;
	org = new uint8_t[sz];
	memcpy(org, img, sz);
}

/*
* ビットマップ情報の表示（デバッグ用）
*/
void BitMapProcessor::dispBmpInfo() {
	cout << "■ファイルヘッダ情報" << endl;
	//	cout << "ファイルタイプ: " << fHeader.fileType << endl;
	cout << "ファイルサイズ: " << fHeader.fileSize << endl;

	cout << "■情報ヘッダ情報" << endl;
	cout << "情報ヘッダサイズ: " << iHeader.infoHeaderSize << endl;
	cout << "画像幅: " << iHeader.width << endl;
	cout << "画像高: " << iHeader.height << endl;
	cout << "１ピクセルあたりの色数: " << iHeader.clrPerPixel << endl;
	cout << "画像データのサイズ: " << iHeader.dataSize << endl;
}

/*
* ビットマップデータのファイル書き出し
*/
void BitMapProcessor::writeData(string filename) {
	FILE *out = fopen(filename.c_str(), "wb");

	if (out == NULL)
		printf("書き出し先のファイルを開けません。\n");

	fwrite(fHeader.data, sizeof(uint8_t), FILE_HEADER_SIZE, out);
	fwrite(iHeader.data, sizeof(uint8_t), INFO_HEADER_SIZE, out);
	fwrite(img, sizeof(uint8_t), iHeader.dataSize, out);

	fclose(out);
}

/*
* 指定されたピクセルの色を取得
*/
Color BitMapProcessor::getColor(int row, int col) {
	if (row < 0 || row >= iHeader.height)
		printf("getColor(): rowが範囲外です。\n");
	if (col < 0 || col >= iHeader.width)
		printf("getColor(): colが範囲外です。\n");

	int width = 3 * iHeader.width;
	while (width % 4)        // ビットマップの1列は4の倍数ビットからなる  
		++width;

	int bPos = row * width + 3 * col;
	int gPos = bPos + 1;
	int rPos = bPos + 2;

	Color color;
	color.r = img[rPos];
	color.g = img[gPos];
	color.b = img[bPos];

	return color;
}

/*
* 指定されたピクセルに色を設定
*/
void BitMapProcessor::setColor(int row, int col, int r, int g, int b) {
	if (row < 0 || row >= iHeader.height)
		printf("getColor(): rowが範囲外です。\n");
	if (col < 0 || col >= iHeader.width)
		printf("getColor(): colが範囲外です。\n");

	int width = 3 * iHeader.width;
	while (width % 4)        // ビットマップの1列は4の倍数ビットからなる  
		++width;

	int bPos = row * width + 3 * col;
	int gPos = bPos + 1;
	int rPos = bPos + 2;

	img[rPos] = r;
	img[gPos] = g;
	img[bPos] = b;
}

/*
* ビットマップデータを加工前に復元する
*/
void BitMapProcessor::restore() {
	memcpy(img, org, iHeader.dataSize);
}
/*
* 指定範囲の切り取り
*/
void extractArea(BitMapProcessor *bmp, int r0, int r1, int c0, int c1) {
	for (int i = 0; i < bmp->height(); i++)
		for (int j = 0; j < bmp->width(); j++) {
			if (r0 <= i && i <= r1 && c0 <= j && j <= c1)
				continue;
			bmp->setColor(i, j, 255, 255, 255);
		}
}


/*
* メイン処理
*/
int main() {
	BitMapProcessor bmp;

	// ビットマップデータのロード  
	bmp.loadData("C:\Users\shinohara yuki\source\repos\BMPcut\newVER\filename.bmp"); //仕様画像の絶対パス

	// ビットマップ情報の表示  
	bmp.dispBmpInfo();

	bmp.writeData("bb.bmp");

	//指定範囲の切り出し  
	extractArea(&bmp, 0, 25, 0, 256); //(x始点,x長さ,y始点,y長さ)
	bmp.writeData("kii5.bmp");
	bmp.restore();

	return 0;
}

Answer 1

bitmapはフォーマット次第ではややこしいので、とりあえずARGBの32bitとします
そうすると、1ドットは4byteで表され、64x64の画像は1024pixelで4096byteのデータになります

これを、32x32だと、1/4なので、1024byteのデータですから、書き込むべきdata部を1024byteになります

トリミングするなら、白で塗りつぶした部分は書き込まず、そのままの部分だけ書き込めば、
ちょうどサイズが一致すると思います

Comments

[Kanaya979]

考え方は理解できました。ありがとうございます。
しかしコードをどのように変更すればよいかが、、、もしわかりそうならご教授お願い致します。

[izmktr]

このコードはあなたが書いたものではないのですか？
もし、どこかのページのサンプルそのままで、全く理解してないのなら、
自分でいろいろいじって理解するところからがスタートだと思います
(特にextractArea関数の挙動はしっかり抑えておきたい)