C++实现图片的base64编码

1.base64编码的原因

网络传送渠道并不支持所有的字节，例如传统的邮件只支持可见字符的传送，像ASCII码的控制字符就不能通过邮件传送。这样用途就受到了很大的限制，比如图片二进制流的每个字节不可能全部是可见字符，所以就传送不了。最好的方法就是在不改变传统协议的情 况下，做一种扩展方案来支持二进制文件的传送。把不可打印的字符也能用可打印字符来表示，问题就解决了。Base64编码应运而生，Base64就是一种 基于64个可打印字符来表示二进制数据的表示方法。

2.base64编码原理

Base64编码的思想是是采用64个基本的ASCII码字符对数据进行重新编码。它将需要编码的数据拆分成字节数组。以3个字节为一组。按顺序排列24 位数据，再把这24位数据分成4组，即每组6位。再在每组的的最高位前补两个0凑足一个字节。这样就把一个3字节为一组的数据重新编码成了4个字节。当所要编码的数据的字节数不是3的整倍数，也就是说在分组时最后一组不够3个字节。这时在最后一组填充1到2个0字节。

ZBase64.h

<span style="font-size:18px;">#include <string>
using namespace std;

class ZBase64
{
public:
/*编码
DataByte
[in]输入的数据长度,以字节为单位
*/
string Encode(const unsigned char* Data,int DataByte);
/*解码
DataByte
[in]输入的数据长度,以字节为单位
OutByte
[out]输出的数据长度,以字节为单位,请不要通过返回值计算
输出数据的长度
*/
string Decode(const char* Data,int DataByte,int& OutByte);
};</span>

ZBase64.cpp

#include "ZBase64.h"

string ZBase64::Encode(const unsigned char* Data,int DataByte)
{
//编码表
const char EncodeTable[]="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";
//返回值
string strEncode;
unsigned char Tmp[4]={0};
int LineLength=0;
for(int i=0;i<(int)(DataByte / 3);i++)
{
Tmp[1] = *Data++;
Tmp[2] = *Data++;
Tmp[3] = *Data++;
strEncode+= EncodeTable[Tmp[1] >> 2];
strEncode+= EncodeTable[((Tmp[1] << 4) | (Tmp[2] >> 4)) & 0x3F];
strEncode+= EncodeTable[((Tmp[2] << 2) | (Tmp[3] >> 6)) & 0x3F];
strEncode+= EncodeTable[Tmp[3] & 0x3F];
if(LineLength+=4,LineLength==76) {strEncode+="\r\n";LineLength=0;}
}
//对剩余数据进行编码
int Mod=DataByte % 3;
if(Mod==1)
{
Tmp[1] = *Data++;
strEncode+= EncodeTable[(Tmp[1] & 0xFC) >> 2];
strEncode+= EncodeTable[((Tmp[1] & 0x03) << 4)];
strEncode+= "==";
}
else if(Mod==2)
{
Tmp[1] = *Data++;
Tmp[2] = *Data++;
strEncode+= EncodeTable[(Tmp[1] & 0xFC) >> 2];
strEncode+= EncodeTable[((Tmp[1] & 0x03) << 4) | ((Tmp[2] & 0xF0) >> 4)];
strEncode+= EncodeTable[((Tmp[2] & 0x0F) << 2)];
strEncode+= "=";
}

return strEncode;
}

string ZBase64::Decode(const char* Data,int DataByte,int& OutByte)
{
//解码表
const char DecodeTable[] =
{
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
62, // '+'
0, 0, 0,
63, // '/'
52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, // '0'-'9'
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12,
13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, // 'A'-'Z'
0, 0, 0, 0, 0, 0,
26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38,
39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, // 'a'-'z'
};
//返回值
string strDecode;
int nValue;
int i= 0;
while (i < DataByte)
{
if (*Data != '\r' && *Data!='\n')
{
nValue = DecodeTable[*Data++] << 18;
nValue += DecodeTable[*Data++] << 12;
strDecode+=(nValue & 0x00FF0000) >> 16;
OutByte++;
if (*Data != '=')
{
nValue += DecodeTable[*Data++] << 6;
strDecode+=(nValue & 0x0000FF00) >> 8;
OutByte++;
if (*Data != '=')
{
nValue += DecodeTable[*Data++];
strDecode+=nValue & 0x000000FF;
OutByte++;
}
}
i += 4;
}
else// 回车换行,跳过
{
Data++;
i++;
}
}
return strDecode;
}

3.使用示例（结合opencv）
main.cpp

<span style="font-size:18px;">#include<opencv2/opencv.hpp>
#include<iostream>
#include"ZBase64.h"
#include<vector>

using namespace std;
using namespace cv;

void main()
{
Mat img = imread("1.bmp");

vector<uchar> vecImg;                               //Mat 图片数据转换为vector<uchar>
vector<int> vecCompression_params;
vecCompression_params.push_back(CV_IMWRITE_JPEG_QUALITY);
vecCompression_params.push_back(90);
imencode(".jpg", img, vecImg, vecCompression_params);

ZBase64 base64;
string imgbase64 = base64.Encode(vecImg.data(), vecImg.size());     //实现图片的base64编码

cout << imgbase64 << endl;
}</span>

参考文献

【1】http://www.cnblogs.com/chengxiaohui/articles/3951129.html

【2】http://www.ithao123.cn/content-18

【3】http://www.cppblog.com/wanghaiguang/archive/2013/03/20/198626.aspx