音视频入门-02-RGB拼图

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图片 & 像素点 & RGB

平时浏览的图片看不出像素点：

图片放大时，可以看出图片是一个个像素点组成的：

每个像素点的颜色可以用 RGB 表示：

RGB 拼图

既然图片是像素点组成的，而像素点的颜色可以用 RGB 来表示，那我们可以用 RGB 来拼出自己的图片！

1. 设定目标

这是我们想要使用 RGB 像素点拼出来的图片：

彩虹的颜色:

颜色名	RGB	十六进制	RGB24 二进制
红	255, 0, 0	0XFF0000	11111111 00000000 00000000
橙	255, 165, 0	0XFFA500	11111111 10100101 00000000
黄	255, 255, 0	0XFFFF00	11111111 11111111 00000000
绿	0, 255, 0	0X00FF00	00000000 11111111 00000000
青	0, 127, 255	0X007FFF	00000000 01111111 11111111
蓝	0, 0, 255	0X0000FF	00000000 00000000 11111111
紫	139, 0, 255	0X8B00FF	10001011 00000000 11111111

2. 分析实现思路

用 RGB24 格式表示像素颜色值，每个像素用 24 比特位表示，占用三个字节。

分辨率 7X7 彩虹图片像素排列：

分辨率 7X7 彩虹图片像素 RGB 二进制：

7X7 只是为了分析方便，我们动手时要拼出 700X700 像素点的图片

3. 动手实践

将像素点的 RGB24 二进制存入文件：

#include <stdio.h>

// 彩虹的七种颜色
u_int32_t rainbowColors[] = {
        0XFF0000, // 红
        0XFFA500, // 橙
        0XFFFF00, // 黄
        0X00FF00, // 绿
        0X007FFF, // 青
        0X0000FF, // 蓝
        0X8B00FF  // 紫
};

void writeRainbow(char *outputFile, int width, int height) {

    // 打开文件
    FILE *rgbFile = fopen(outputFile, "wb+");
    for (int i = 0; i < width; ++i) {
        // 当前颜色
        u_int32_t currentColor = 0X000000;
        if(i < 100) {
            // 前 100 行 红色
            currentColor = rainbowColors[0];
        } else if(i < 200) {
            // 100-200 行 橙色
            currentColor = rainbowColors[1];
        } else if(i < 300) {
            // 200-300 行 黄色
            currentColor = rainbowColors[2];
        } else if(i < 400) {
            // 300-400 行 绿色
            currentColor = rainbowColors[3];
        } else if(i < 500) {
            // 400-500 行 青色
            currentColor = rainbowColors[4];
        } else if(i < 600) {
            // 500-600 行 蓝色
            currentColor = rainbowColors[5];
        } else if(i < 700) {
            // 600-700 行 紫色
            currentColor = rainbowColors[6];
        }
        // 当前颜色 R 分量
        u_int8_t R = (currentColor & 0xFF0000) >> 16;
        // 当前颜色 G 分量
        u_int8_t G = (currentColor & 0x00FF00) >> 8;
        // 当前颜色 B 分量
        u_int8_t B = currentColor & 0x0000FF;
        for (int j = 0; j < height; ++j) {
            // 按顺序写入一个像素 RGB24 到文件中
            fputc(R, rgbFile);
            fputc(G, rgbFile);
            fputc(B, rgbFile);
        }
    }

    // 关闭文件
    fclose(rgbFile);
}

int main() {
    writeRainbow("/Users/staff/Desktop/rainbow-700x700.rgb24", 700, 700);
    return 0;
}

运行上面的代码，将会生成 rainbow-700x700.rgb24 文件

检查生成的文件

• 700X700=490000 个像素点
• 每个像素点颜色用 RGB24 编码表示，每个像素点用 24 比特位表示，占 3 个字节
• 490000 X 3 = 1470000 字节（B）

$ cd Desktop
$ ls -al rainbow-700x700.rgb24
-rw-r--r--  1 staff  staff  1470000  9 12 18:17 rainbow-700x700.rgb24

感觉生成了正确的 rgb24 格式的图片。

确认 RGB24 文件正确性

要确认生成的 rgb24 格式的图片是正确的，最直接的方式就是使用图片查看软件打开。但是，普通的图片查看软件都不支持 rgb24 这种格式。这时就要用专业的多媒体框架 FFmpeg 了。

下载 ffplay 工具

FFmpeg 工具下载

根据自己的系统，下载 FFmpeg Static 工具包。

这里拿 macOS 为例：

$ ll
total 163968
-rw-r--r--@ 1 staff  staff    66M  9 12 20:43 ffmpeg-4.2-macos64-static.zip

# 解压压缩包
$ unzip ffmpeg-4.2-macos64-static.zip

$ cd ffmpeg-4.2-macos64-static
$ ll
total 88
-rw-r--r--@  1 staff  staff    35K  8  8 14:26 LICENSE.txt
-rw-r--r--@  1 staff  staff   4.0K  8  8 14:26 README.txt
drwxr-xr-x@  5 staff  staff   160B  8  8 14:26 bin
drwxr-xr-x@ 35 staff  staff   1.1K  8  8 14:26 doc
drwxr-xr-x@  8 staff  staff   256B  8  8 14:26 presets
$ cd bin
$ ll
total 394000
-rwxr-xr-x@ 1 staff  staff    64M  8  8 14:26 ffmpeg
-rwxr-xr-x@ 1 staff  staff    64M  8  8 14:26 ffplay
-rwxr-xr-x@ 1 staff  staff    64M  8  8 14:26 ffprobe

# 测试执行 ffplay 命令
$ ./ffplay
ffplay version 4.2 Copyright (c) 2003-2019 the FFmpeg developers
  built with Apple LLVM version 10.0.1 (clang-1001.0.46.4)
  configuration: --enable-gpl --enable-version3 --enable-sdl2 --enable-fontconfig --enable-gnutls --enable-iconv --enable-libass --enable-libdav1d --enable-libbluray --enable-libfreetype --enable-libmp3lame --enable-libopencore-amrnb --enable-libopencore-amrwb --enable-libopenjpeg --enable-libopus --enable-libshine --enable-libsnappy --enable-libsoxr --enable-libtheora --enable-libtwolame --enable-libvpx --enable-libwavpack --enable-libwebp --enable-libx264 --enable-libx265 --enable-libxml2 --enable-libzimg --enable-lzma --enable-zlib --enable-gmp --enable-libvidstab --enable-libvorbis --enable-libvo-amrwbenc --enable-libmysofa --enable-libspeex --enable-libxvid --enable-libaom --enable-appkit --enable-avfoundation --enable-coreimage --enable-audiotoolbox
  libavutil      56. 31.100 / 56. 31.100
  libavcodec     58. 54.100 / 58. 54.100
  libavformat    58. 29.100 / 58. 29.100
  libavdevice    58.  8.100 / 58.  8.100
  libavfilter     7. 57.100 /  7. 57.100
  libswscale      5.  5.100 /  5.  5.100
  libswresample   3.  5.100 /  3.  5.100
  libpostproc    55.  5.100 / 55.  5.100
Simple media player
usage: ffplay [options] input_file

An input file must be specified
Use -h to get full help or, even better, run 'man ffplay'

使用 ffplay 打开 rgb24 图片

ffplay -f rawvideo -pixel_format rgb24 -s 700x700 rainbow-700x700.rgb24

# -pixel_format rgb24 指定像素格式 rgb24
# -s 700x700 指定图片分辨率 700x700

预览：

Congratulations!

成功用像素点拼出了一张图片！

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代码：
rgb-pixel

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