【摘要】 接收BMP圖片編程，完成BMP圖片翻轉、水印添加等知識點。

一、攝像頭練習

1.?改進拍照程序，至少BMP圖片數據要正常，還可以將.c文件分隔成3個.c文件。

24位的真彩色BMP圖片的構造：分為3個部分。

(1)?存放BMP頭數據—主要存放BMP屬性，RGB數據偏移量

(2)?存放BMP信息數據—存放寬度、高度、顏色位數

(3)?存放BMP圖片源數據—RGB888

注意:

(1)?BMP圖片一行(寬度)的數據必須是4的倍數。

(2)?BMP圖片的源數據是從下到上，從左到右

BMP、JPG、PNG、MP4、MP3

2.?課后擴展知識: 拍照圖片上加水印。比如:時間水印、或者自己的名字

(1)?第一種圖片水印: 圖片重疊。

(2)?在控制臺終端屏幕上使用*號打印自己名字。

要求:

(1)?添加文字水印和數字水印。比如: 添加自己的名字和日期

(2)?實現任意位置添加任意的水印。

(3)?實現縮放功能，將圖片可以任意放大和縮小。

3.?精簡遠程攝像頭監控的代碼文件。

將網頁監控相關的代碼文件單獨提取出來進行編譯，實現遠程監控的效果。

使用gcc單獨編譯實現。(uvc)

分析: 程序是依靠Makefile文件已經編譯。首先從Makefile文件入手。

主要修改的文件：mjpg_streamer.c

1.?改進拍照程序，至少BMP圖片數據要正常，還可以將.c文件分隔成3個.c文件。

24位的真彩色BMP圖片的構造：分為3個部分。

(1)?存放BMP頭數據—主要存放BMP屬性，RGB數據偏移量

(2)?存放BMP信息數據—存放寬度、高度、顏色位數

(3)?存放BMP圖片源數據—RGB888

注意:

(1)?BMP圖片一行(寬度)的數據必須是4的倍數。

(2)?BMP圖片的源數據是從下到上，從左到右

BMP、JPG、PNG、MP4、MP3

2.?課后擴展知識: 拍照圖片上加水印。比如:時間水印、或者自己的名字

(1)?第一種圖片水印: 圖片重疊。

(2)?在控制臺終端屏幕上使用*號打印自己名字。

要求:

(1)?添加文字水印和數字水印。比如: 添加自己的名字和日期

(2)?實現任意位置添加任意的水印。

(3)?實現縮放功能，將圖片可以任意放大和縮小。

3.?精簡遠程攝像頭監控的代碼文件。

將網頁監控相關的代碼文件單獨提取出來進行編譯，實現遠程監控的效果。

使用gcc單獨編譯實現。(uvc)

分析: 程序是依靠Makefile文件已經編譯。首先從Makefile文件入手。

任務2：漢字庫的制作與使用

需要解決的問題:

1.?如何從漢字庫里提取自己想要的點陣數據 。比如： 萬邦易嵌

漢字庫編碼還是GBK編碼: 有特定的公式可以計算點陣碼的位置。

2.?如何區分中文還有英文

數據大于0x80就是中文，其他就是英文數據。 變量必須是: 無符號類型

注意： 寫代碼需要在中文編碼的情況下編寫！

3.?英文數據該如何取模？

從空格開始到~號結束 ，連續95個數據。

2.1 BMP圖片縮放

#include 
#include 

int PicZoom(unsigned char *s_buff,unsigned int s_width,unsigned int s_height,unsigned char *buff,unsigned int width,unsigned int height);
void *my_memcpy(void *v_dst,const void *v_src,unsigned char c);

#pragma pack(1)   /* 必須在結構體定義之前使用,這是為了讓結構體中各成員按1字節對齊 */
/*需要文件信息頭:14個字節 */
struct BITMAPFILEHEADER
{
	unsigned short bfType;      //保存圖片類似。 'BM'
	unsigned long  bfSize;      //圖片的大小
	unsigned short bfReserved1;
	unsigned short bfReserved2;
	unsigned long  bfOffBits;  //RGB數據偏移地址
};

/* 位圖信息頭 */
struct BITMAPINFOHEADER { /* bmih */
	unsigned long  biSize;      //結構體大小
	unsigned long  biWidth;		//寬度
	unsigned long  biHeight;	//高度
	unsigned short biPlanes;
	unsigned short biBitCount;	//顏色位數
	unsigned long  biCompression;
	unsigned long  biSizeImage;
	unsigned long  biXPelsPerMeter;
	unsigned long  biYPelsPerMeter;
	unsigned long  biClrUsed;
	unsigned long  biClrImportant;
};

#define NEW_FILE_NAME "new.bmp" //縮放后的新圖片名稱
#define SRC_FILE_NAME "src.bmp" //源圖片名稱
/*
圖片放大與縮小示例
*/
int main()
{
	struct BITMAPFILEHEADER src_head;  //源文件頭數據
	struct BITMAPINFOHEADER src_info;  //源文件參數結構
	struct BITMAPFILEHEADER new_head;  //新文件頭數據
	struct BITMAPINFOHEADER new_info;  //新文件參數結構
	unsigned int new_Width;			   //縮放后的寬度
	unsigned int new_Height;		   //縮放后的高度
	unsigned char *new_buff;           //存放新圖片的數據
	unsigned char *src_buff;           //存放源圖片的數據
	unsigned int cnt=0;

	/*1. 打開圖片文件*/
	FILE *src_file=fopen(SRC_FILE_NAME,"rb");
	FILE *new_file=fopen(NEW_FILE_NAME,"wb");
	if(src_file==NULL||new_file==NULL)
	{
		printf("%s 源文件打開失敗!\r\n",SRC_FILE_NAME);
		return;
	}
	
	/*2. 讀取源圖片參數*/
	fread(&src_head,sizeof(struct BITMAPFILEHEADER),1,src_file);
	fread(&src_info,sizeof(struct BITMAPINFOHEADER),1,src_file);
	printf("源圖片尺寸:w=%d h=%d\r\n",src_info.biWidth,src_info.biHeight);

	/*3. 獲取新圖片的尺寸*/
	printf("輸入新圖片的寬度: ");
	scanf("%d",&new_Width);
	printf("輸入新圖片的高度: ");
	scanf("%d",&new_Height);
	printf("新圖片尺寸:w=%d h=%d\r\n",new_Width,new_Height);

	/*4. 申請存放圖片數據的空間*/
	src_buff=malloc(src_info.biWidth*src_info.biHeight*3);
	new_buff=malloc(new_Width*new_Height*3);
	if(new_buff==NULL||src_buff==NULL)
	{
		printf("malloc申請空間失敗!\r\n");
		return -1;
	}

	/*5. 讀取源圖片RGB數據*/
	fseek(src_file,src_head.bfOffBits,SEEK_SET); //移動文件指針到RGB數據位置
	fread(src_buff,1,src_info.biWidth*src_info.biHeight*3,src_file); //讀取源數據

	/*6. 縮放圖片*/
	if(PicZoom(src_buff,src_info.biWidth,src_info.biHeight,new_buff,new_Width,new_Height))
	{
		printf("圖片縮放處理失敗!\r\n");
		return -1;
	}

	/*7. 寫入新圖片數據*/
	//填充文件頭
	memset(&new_head,0,sizeof(struct BITMAPFILEHEADER));
	new_head.bfType=0x4d42;
	new_head.bfSize=54+new_Width*new_Height*3;
	new_head.bfOffBits=54;
	//填充文件參數
	memset(&new_info,0,sizeof(struct BITMAPINFOHEADER));
	new_info.biSize=sizeof(struct BITMAPINFOHEADER);
	new_info.biWidth=new_Width;
	new_info.biHeight=new_Height;
	new_info.biPlanes=1;
	new_info.biBitCount=24;
	//寫入文件數據
	fwrite(&new_head,sizeof(struct BITMAPFILEHEADER),1,new_file);
	fwrite(&new_info,sizeof(struct BITMAPINFOHEADER),1,new_file);
	fseek(new_file,new_head.bfOffBits,SEEK_SET); //移動文件指針到RGB數據位置
	cnt=fwrite(new_buff,1,new_info.biWidth*new_info.biHeight*3,new_file); //寫數據

	/*8. 關閉圖片文件*/
	fclose(new_file);
	fclose(src_file);

	printf("%s 新圖片創建成功! 路徑:程序運行路徑下\r\n",NEW_FILE_NAME);
	return 0;
}
/**********************************************************************
* 函數名稱： PicZoom
* 功能描述： 近鄰取樣插值方法縮放圖片
*            注意該函數會分配內存來存放縮放后的圖片,用完后要用free函數釋放掉
*            "近鄰取樣插值"的原理請參考網友"lantianyu520"所著的"圖像縮放算法"
* 輸入參數：  ptOriginPic - 內含原始圖片的象素數據
*             ptZoomPic    - 內含縮放后的圖片的象素數據
* 輸出參數： 無
* 返 回 值： 0 - 成功, 其他值 - 失敗
***********************************************************************/
int PicZoom(unsigned char *ptOriginPic_aucPixelDatas,unsigned int ptOriginPic_iWidth,unsigned int ptOriginPic_iHeight,unsigned char *ptZoomPic_aucPixelDatas,unsigned int ptZoomPic_iWidth,unsigned int ptZoomPic_iHeight)
{
	unsigned int ptOriginPic_iLineBytes=ptOriginPic_iWidth*3; //一行的字節數
	unsigned int ptZoomPic_iLineBytes=ptZoomPic_iWidth*3;  //一行的字節數

	unsigned long dwDstWidth=ptZoomPic_iWidth;
	unsigned long* pdwSrcXTable;
	unsigned long x;
	unsigned long y;
	unsigned long dwSrcY;
	unsigned char *pucDest;
	unsigned char *pucSrc;
	unsigned long dwPixelBytes=3; //像素字節
	pdwSrcXTable=malloc(sizeof(unsigned long) * dwDstWidth);
	if(NULL==pdwSrcXTable)
	{
		return -1;
	}

	for(x=0; x < dwDstWidth; x++)//生成表 pdwSrcXTable
	{
		pdwSrcXTable[x]=(x*ptOriginPic_iWidth/ptZoomPic_iWidth);
	}

	for(y=0; y < ptZoomPic_iHeight; y++)
	{
		dwSrcY=(y * ptOriginPic_iHeight/ptZoomPic_iHeight);

		pucDest=ptZoomPic_aucPixelDatas + y * ptZoomPic_iLineBytes;
		pucSrc=ptOriginPic_aucPixelDatas+dwSrcY * ptOriginPic_iLineBytes;

		for(x=0; x ;>

2.2 BMP圖片添加水印

#include "savebmp.h"
#include "yuvtorgb.h"

/* 圖片的象素數據 */
typedef struct PixelDatas {
	int iWidth;      /* 寬度: 一行有多少個象素 */
	int iHeight;     /* 高度: 一列有多少個象素 */
	int iBpp;        /* 一個象素用多少位來表示 */
	int iLineBytes;  /* 一行數據有多少字節 */
	int iTotalBytes; /* 所有字節數 */ 
	unsigned char *VideoBuf; //存放一幀攝像頭的數據
	//指向了存放攝像頭數據的空間地址
}T_PixelDatas;

T_PixelDatas Pixedata; //存放實際的圖像數據

/*
		USB攝像頭相關參數定義
*/
struct v4l2_buffer tV4l2Buf;
int iFd;
int ListNum;
unsigned char* pucVideBuf[4];  // 視頻BUFF空間地址
void camera_pthread(void);

int main(int argc ,char *argv[])
{
	if(argc!=2)
	{
		printf("./app /dev/videoX\n");
		return -1;
	}
	
	camera_init(argv[1]);  //攝像頭設備初始化

	//開始采集攝像頭數據，并編碼保存為BMP圖片
	camera_pthread();
	return 0;
}
//攝像頭設備的初始化
int camera_init(char *video)
{
	int i=0;
	int cnt=0;
	//定義攝像頭驅動的BUF的功能捕獲視頻
	int iType = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
	
	/* 1、打開視頻設備 */
	iFd = open(video,O_RDWR);
	if(iFd < 0)
	{
		printf("攝像頭設備打開失敗!\n");
		return 0;
	}
	
	struct v4l2_format  tV4l2Fmt;
	
	/* 2、 VIDIOC_S_FMT 設置攝像頭使用哪種格式 */
	memset(&tV4l2Fmt, 0, sizeof(struct v4l2_format));
	tV4l2Fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; //視頻捕獲

	//設置攝像頭輸出的圖像格式
    tV4l2Fmt.fmt.pix.pixelformat=V4L2_PIX_FMT_YUYV;

	/*設置輸出的尺寸*/
	tV4l2Fmt.fmt.pix.width       = 640;
	tV4l2Fmt.fmt.pix.height      = 480;
	tV4l2Fmt.fmt.pix.field       = V4L2_FIELD_ANY;
	
    //VIDIOC_S_FMT 設置攝像頭的輸出參數
    ioctl(iFd, VIDIOC_S_FMT, &tV4l2Fmt); 

	//打印攝像頭實際的輸出參數
	printf("Support Format:%d\n",tV4l2Fmt.fmt.pix.pixelformat);
	printf("Support width:%d\n",tV4l2Fmt.fmt.pix.width);
	printf("Support height:%d\n",tV4l2Fmt.fmt.pix.height);

	/* 3、VIDIOC_REQBUFS  申請buffer */
	/* 初始化Pixedata結構體，為轉化做準備 */
	Pixedata.iBpp =24;								
	//高度 和寬度的賦值
	Pixedata.iHeight = tV4l2Fmt.fmt.pix.height;
	Pixedata.iWidth = tV4l2Fmt.fmt.pix.width;

	//一行所需要的字節數
	Pixedata.iLineBytes = Pixedata.iWidth*Pixedata.iBpp/8;
	//一幀圖像的字節數
	Pixedata.iTotalBytes = Pixedata.iLineBytes * Pixedata.iHeight;
	
	Pixedata.VideoBuf=malloc(Pixedata.iTotalBytes); //申請存放圖片數據空間

	//v412請求命令
	struct v4l2_requestbuffers tV4l2ReqBuffs;
	
	memset(&tV4l2ReqBuffs, 0, sizeof(struct v4l2_requestbuffers));

	/* 分配4個buffer:實際上由VIDIOC_REQBUFS獲取到的信息來決定 */
	tV4l2ReqBuffs.count   = 4; /*在內核空間里開辟4個空間*/
	
	/*支持視頻捕獲功能*/
	tV4l2ReqBuffs.type    = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
	
	/* 表示申請的緩沖是支持MMAP(內存映射) */
	tV4l2ReqBuffs.memory  = V4L2_MEMORY_MMAP;
	
	/* 為分配buffer做準備 */
	ioctl(iFd, VIDIOC_REQBUFS, &tV4l2ReqBuffs);
	
	for (i = 0; i < tV4l2ReqBuffs.count; i++) 
	{
		memset(&tV4l2Buf, 0, sizeof(struct v4l2_buffer));
		tV4l2Buf.index = i; // 0  1 2 3
		tV4l2Buf.type   = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;  /*支持視頻捕獲*/
		tV4l2Buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;  /*支持內存映射*/

		/* 6、VIDIOC_QUERYBUF 確定每一個buffer的信息 并且 mmap */
		ioctl(iFd, VIDIOC_QUERYBUF, &tV4l2Buf);
		//映射空間地址
		pucVideBuf[i] = mmap(   	  /*返回用戶空間的地址*/
		          0,   				  /*表示系統自己制定地址*/
				  tV4l2Buf.length,   /*映射的長度*/
				  PROT_READ,          /*空間數據只讀*/
				  MAP_SHARED,         /*空間支持共享*/
				  iFd,                /*將要映射的文件描述符*/
				  tV4l2Buf.m.offset  /*從哪個位置開始映射,表示起始位置*/
				  );
		printf("mmap %d addr:%p\n",i,pucVideBuf[i]);
	}

	/* 4、VIDIOC_QBUF  放入隊列*/
    for (i = 0; i 在LCD上顯示:rgb888 */
	initLut();
	printf("開始采集數據.......\n");
//	while(1)
//	{
		FD_ZERO(&readfds);
		FD_SET(iFd,&readfds);
		select(iFd+1,&readfds,NULL,NULL,NULL);  /*檢測文件描述符是否發生了讀寫事件*/
	  
		memset(&tV4l2Buf, 0, sizeof(struct v4l2_buffer));
		tV4l2Buf.type    = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; //類型
		tV4l2Buf.memory  = V4L2_MEMORY_MMAP; //存儲空間類型

		/* 9、VIDIOC_DQBUF    從隊列中取出 */
		error = ioctl(iFd, VIDIOC_DQBUF, &tV4l2Buf); //取出一幀數據
		ListNum = tV4l2Buf.index; //索引編號   0
		
		//將YUV轉換為RGB
		Pyuv422torgb32(pucVideBuf[ListNum],Pixedata.iWidth,Pixedata.iHeight,Pixedata.VideoBuf);
		
		//保存BMP
		save_bmp(Pixedata.VideoBuf,Pixedata.iWidth,Pixedata.iHeight); 
		
		memset(&tV4l2Buf, 0, sizeof(struct v4l2_buffer));
		tV4l2Buf.index  = ListNum;
		tV4l2Buf.type   = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
		tV4l2Buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
		error = ioctl(iFd, VIDIOC_QBUF, &tV4l2Buf);  /*將緩沖區再次放入隊列*/
//	}
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