通过编写程序工具提取.pal调色板文件为Rgb/Yuv分量数据的文本保存

时间：2020-12-23 12:08:05 阅读：0 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

一、前言

到做工作记录的时候，本节主要的工作有先保存pal调色板数据位位图，再对位图的数据结构进行分析，再通过源码对数据进行提取，最后通过程序运行进行演示结果。因为Win7和Win10系统保存后的位图存在差异，在编写程序时通过修改宏定义可以解决，同时宽、高也是宏定义配置的。

开发需求：需要添加一种256等级的伪彩条，而且底层FPGA的接口为YVU数据接口，而市场部只给我提供了一个.pal的文件，什么是pal文件，可能相关资料比较少，度娘搜索关键字[pal+空格+调色板]可以看到一部分信息，具体怎样的数据格式没有去深究。任务的输入文件如下图，最终输出为RGB/YVU分量数据的文本数据。

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用X86 PC的画图软件打开该文件如下，可以看到是一些颜色渐变的过程，目的就是要把每个颜色等级的数据提取出来。
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笔者的思路是把pal文件用X86 PC（Win7和Win10）的画图软件分别保存了24bit BMP格式的位图（其他位的位图没研究过），Win7系统保存完之后如下（Win10同样）：

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查看这张位图的属性，可以看到一共256个颜色等级，每个等级的颜色宽度为25。satagr_win7为Win7系统保存出来的图片（19K，颜色深度24位）。笔者在Win10系统上也用画图软件也存了一张24Bit的位图，有趣的是与Win7系统转换的位图不一样，satagr_win10为Win10系统用画图软件保存出来的位图（25K，和原始的pal文件一样大，颜色深度32位）。猜想是买个不同操作系统的画图软件编码bmp的实现不一样吧。
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用UltrEdit打开该位图，前面54个字节是BMP的标准，可以发现数据是倒着放的（第一行的颜色数据在文件最后，最后一行的数据在文件的开始），如下：

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红色框的是最后一个颜色的数据，Win7的颜色深度为24BIt，所以每个像素点颜色BGR每个颜色分量占用一个字节，而每行的颜色以00结束，所以每行的数据为25*3+1个字节大小；而Win10的颜色深度为32Bit，所以每个像素点颜色BGR占用4个字节，没个像素点以BGR的每个分量+FF，每个数据为BGR+FF(00 00 00 FF)，在在画图软件中我们可以看到该颜色刚好为位图的最后一个颜色（黑色）：

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再来验证数据为什么是BGR排布，以及进一步确认数据是倒立放的，直接看位图最开的颜色（红色），数据如下：

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数据大小的计算：Win7_data = 54 +（253+1）256 == 19510字节(0x4C36)；Win10_data = 54 + 254256 == 25654字节(0x6436)，和Linux系统显示的一致

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把对应的十六进制数据换算成十进制，然后在画图软件就行验证，如下：

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可以看到：

32（50）对应的-----------------蓝（U）

0A（10）对应的-----------------绿（G）

FA（250）对应的-----------------红（R）

所以数据的排列是BGR+FF，同时位图的最开始的颜色数据在文件的最后，因为把这50、10、250三个数据随便怎么调换，只有上图的顺序才是红色。文件数据的格式我们已经知道了，下面就是编写程序提取24Bit 位图数据为RGB数据；

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二、程序源码的分享

1、首先开辟一块内存，存放位图的数据


unsigned char* bmpBuf;
bmpBuf =  (char*)malloc(BMP_SIZE);
if(bmpBuf == NULL){
   printf("failed to allocate buff_in_bmp %s, %d\n", __FILE__, __LINE__);
   return -1;
}

int src_fd = open(INPUT_BMP_PATH, O_RDONLY );
if( -1 == src_fd ) {
   printf("++++++open file failed %s,%d\n", __FILE__, __LINE__);
   return -1;
}
int read_size = read( src_fd, bmpBuf, BMP_SIZE);

2、把每行对应的颜色提取成RGB数据，并以文本来保存。注意：①Win7和Win10不同的数据排版，对我们提取并没有影响，只要按照对应格式提取就行；②位图中颜色分量的数据排列顺序是以BGR排列的；③换行符在Linux和Window系统显示是有区别的


char str[25];
FILE *fpRgb;
if((fpRgb = fopen(OUTPUT_RGB_PATH,"w")) == NULL){
   printf("cannot open this file %s, %d\n", __FILE__, __LINE__);
   return -1;
} 
int i;
for(i = 0; i< 256; i++){ 
          sprintf(str,"\{%d, %d, %d\}\,",bmpBuf[54+i*BMP_PER_LINE_BYTE+2],bmpBuf[54+i*BMP_PER_LINE_BYTE+1],bmpBuf[54+i*BMP_PER_LINE_BYTE]); 
          if(fputs(str,fpRgb) == ‘\0‘){
             printf("cannot open file %s, %d\n", __FILE__, __LINE__);
             return -1;
             } 
#ifdef LINUX 
   fputs("\n",fpRgb);
#else
   fputs("\r\n",fpRgb);
#endif
}
fclose(fpRgb);

即在Linux输出文本的换行符用


fputs("\n",fpRgb);

即在Windows输出文本的换行符用


fputs("\r\n",fpRgb);

保存出来的文本形式如下:

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为什么要保存成这样的格式呢，因为我的需求是一个二维的数据，如下：

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如果想要其他格式的数据可以用sprintf函数自行构造。当 “{” 与 “，”的格式与程序不匹配，可以用vim工具进行批量替换，指令是【：%s/被替换者/替换者/g】，演示如下：

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3、把对应的RGB数据保存为YVU数据分量的文本，其中RGB转YVU的公式度娘上大把：


FILE *fpYuv;
unsigned char y , u, v, r, g, b;
if((fpYuv = fopen(OUTPUT_YUV_PATH,"w")) == NULL){
         printf("cannot open this file %s, %d\n", __FILE__, __LINE__);
         return -1;
}        
for(i = 0; i< 256; i++){
         r = bmpBuf[54+i*BMP_PER_LINE_BYTE+2]; 
         g = bmpBuf[54+i*BMP_PER_LINE_BYTE+1];
         b = bmpBuf[54+i*BMP_PER_LINE_BYTE]; 

         y = ((77*r+150*g+29*b)>>8);
         u = ((-43*r-85*g+128*b)>>8)+128;
         v = ((128*r-107*g-21*b)>>8)+128;

         sprintf(str,"\{%d, %d, %d\}\,",y,u,v);
         if(fputs(str,fpYuv) == ‘\0‘){
            printf("cannot open file  %s, %d\n", __FILE__, __LINE__);
            return -1;
         }
#ifdef LINUX
   fputs("\n",fpYuv);
#else
   fputs("\r\n",fpYuv);
#endif
}
fclose(fpYuv);

以上就为整个main函数的内容，最主分享的一个思路，有基础的朋友一看就明白。是在不清楚的可以下载我上传的源码：

**https://download.csdn.net/download/psy6653/11066072

（包括原始pal文件以及2种颜色深度位图）**

源码可以通过宏定义确定是要Windows文本还是Linux文本格式，也可以通过修改一个宏定义，同时适合Win7（24位深度）和Win10（32位深度）所转换的位图，数据的宽高可以通过修改宏定义来实现。

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