TGA文件格式整理

整理自：
http://dev.gameres.com/Program/Visual/Other/TGAFormat.htm
http://blog.csdn.net/yyfzy/article/details/785948
http://tech.watchstor.com/management-115327.htm
http://baike.baidu.com/subview/18794/7334271.htm?fromtitle=tga%E6%96%87%E4%BB%B6&fromid=10437960&type=syn
感谢以上各位博主。

    TGA（Targa）格式是计算机上应用最广泛的图象格式。在兼顾了BMP的图象质量的同时又兼顾了JPEG的体积优势。并且还有自身的特点：通道效果、方向性。在CG领域常作为影视动画的序列输出格式，因为兼具体积小和效果清晰的特点。

    TGA的结构比较简单，属于一种图形、图像数据的通用格式，在多媒体领域有很大影响，是计算机生成图像向电视转换的一种首选格式。TGA图像格式最大的特点是可以做出不规则形状的图形、图像文件，一般图形、图像文件都为四方形，若需要有圆形、菱形甚至是缕空的图像文件时，TGA就可以派上用场了。
TGA格式支持压缩，使用不失真的压缩算法。
  PC游戏中很多采用TGA格式的图片。
转换为tga格式用ps就可以了。
需要tga查看通道信息，参见：http://blog.codingnow.com/cloud/TgaViewer?show_comments=1

 TGA文件存储格式要点：
1）是以小端模式存储的，包括规格定义和RGB数据，也就是BGR形式存放（读取时候直接读入一个unsigned int中就可以了）。
2）看到的图片的左上角一行像素可能放在文件内存中的最后一行（图片y轴可能是世界坐标系的和屏幕坐标系相反)，或者文件内存中的第一行就是左上角一行像素。
3) tga头文件记录了调色板偏移大小和规格，和图像像素数据的偏移大小和规格。
4) tga分为压缩编码的和非压缩编码的，压缩算法是采用了RLE算法（数据分为两类3B1G1R1B2G2R2B3G3R3 3B4G4R4的形式，原码为3B1G1R1B2G2R2B3G3R3 B4G4R4B4G4R4B4G4R4）。

TGA文件内部格式及程序实现

 (2012-02-24 19:16:45)
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标签：  杂谈

分类： 图形内部格式

继位图之后，我们来看看Tga图片的格式，以及程序实现。

 

一、  文件格式

Tga常见的格式有非压缩RGB和压缩RGB两种格式，其他格式的我们在这里不做讲述。文件的第三个Byte位作为标记：2为非压缩RGB格式，10为压缩RGB格式。它们的具体格式如下：

 

1、非压缩格式

图片类型：2-非压缩RGB格式

 

名称	偏移	长度	说明
图像信息字段长度	0	1	本字段是 1 字节无符号整型，指出图像信息字段（ 见本子表的后面 ）长度，其取值范围是 0 到 255 ，当它为 0 时表示没有图像的信息字段。
颜色表类型	1	1	0 表示没有颜色表，1 表示颜色表存在。由于本格式是无颜色表的，因此此项通常被忽略。
图像类型码	2	1	该字段总为 2 ， 这也是此类型为格式 2 的原因。
颜色表规格字段	颜色表首址	3	2	颜色表首的入口索引，整型（低位-高位）	如果颜色表字段为0，则忽略该字段
颜色表的长度	5	2	颜色表的表项总数，整型（低位-高位）
颜色表项位数	7	1	位数（bit），16 代表 16 位 TGA ，24 代表 24 位 TGA，32 代表 32 位 TGA
图像规格字段	图像 X 坐标起始位置	8	2	图像左下角 X坐标的整型（低位-高位）值
图像 Y 坐标起始位置	10	2	图像左下角 Y坐标的整型（低位-高位）值
图像宽度	12	2	以像素为单位，图像宽度的整型（低位-高位）
图像高度	14	2	以像素为单位，图像宽度的整型（低位-高位）
图像每像素存储占用位数	16	2	它的值为16，24 或 32 等等。决定了该图像是 TGA 16，TGA24,TGA 32 等等。
图像描述符字节	17	1	bits 3-0 - 每像素对应的属性位的位数； 对于TGA 16， 该值为 0 或 1，对于 TGA                    24，该值为 0，对于 TGA 32，该值为 8。   bit 4    - 保留，必须为 0   bit 5    - 屏幕起始位置标志 0 = 原点在左下角 1 = 原点在左上角 对于 truevision 图像必须为 0   bits 7-6 - 交叉数据存储标志 00 = 无交叉 01 = 两路奇/偶交叉 10 = 四路交叉 11 = 保留
图像信息字段	18	可变	包含一个自由格式的，长度是由图像格式开始的“图像信息字段长度”指定。它常常被忽略（即偏移 0 处值为 0 ），注意其最大可以含有 255 个字符。如果需要存储更多信息，可以放在图像数据之后。
颜色表数据	可变	可变	如果颜色表类型为 0，则该域不存在，否则越过该域直接读取图像颜色表规格中描述了每项的字节数，为 2，3，4 之一。
图像数据	可变	可变	RGB颜色数据，存放顺序为：BBB GGG RRR (AAA)

 

 

2、压缩格式

图片类型：10-压缩RGB格式

 

名称	偏移	长度	说明
图像信息字段长度	0	1	本字段是 1 字节无符号整型，指出图像信息字段（ 见本子表的后面 ）长度，其取值范围是 0 到 255 ，当它为 0 时表示没有图像的信息字段。
颜色表类型	1	1	0 表示没有颜色表，1 表示颜色表存在。由于本格式是无颜色表的，因此此项通常被忽略。
图像类型码	2	1	该字段总为 10 ， 这也是此类型为格式 10 的原因。
颜色表规格字段	颜色表首址	3	2	颜色表首的入口索引，整型（低位-高位）	如果颜色表字段为0，则忽略该字段
颜色表的长度	5	2	颜色表的表项总数，整型（低位-高位）
颜色表项位数	7	1	位数（bit），16 代表 16 位 TGA ，24 代表 24 位 TGA，32 代表 32 位 TGA
图像规格字段	图像 X 坐标起始位置	8	2	图像左下角 X坐标的整型（低位-高位）值
图像 Y 坐标起始位置	10	2	图像左下角 Y坐标的整型（低位-高位）值
图像宽度	12	2	以像素为单位，图像宽度的整型（低位-高位）
图像高度	14	2	以像素为单位，图像宽度的整型（低位-高位）
图像每像素存储占用位数	16	2	它的值为16，24 或 32 等等。决定了该图像是 TGA 16，TGA24,TGA 32 等等。
图像描述符字节	17	1	bits 3-0 - 每像素对应的属性位的位数； 对于TGA 16， 该值为 0 或 1，对于 TGA                    24，该值为 0，对于 TGA 32，该值为 8。   bit 4    - 保留，必须为 0   bit 5    - 屏幕起始位置标志 0 = 原点在左下角 1 = 原点在左上角 对于 truevision 图像必须为 0   bits 7-6 - 交叉数据存储标志 00 = 无交叉 01 = 两路奇/偶交叉 10 = 四路交叉 11 = 保留
图像信息字段	18	可变	包含一个自由格式的，长度是由图像格式开始的“图像信息字段长度”指定。它常常被忽略（即偏移 0 处值为 0 ），注意其最大可以含有 255 个字符。如果需要存储更多信息，可以放在图像数据之后。
颜色表数据	可变	可变	如果颜色表类型为 0，则该域不存在，否则越过该域直接读取图像颜色表规格中描述了每项的字节数，为 2，3，4 之一。
图像数据	可变	可变	采用RLE压缩后的RGB颜色数据。

Tga的压缩算法采用了RLE算法，RLE算法的基本思想是将数据分为两大类：

A：连续的不重复字节

B：连续的重复字节

 
RLE算法应用于RGB格式的图片压缩中，则把数据分为：
A：连续的不重复像素颜色值（3B1G1R1B2G2R2B3G3R3)
B：连续的重复像素颜色值(3B4G4R4)

 

然后将数据按这两类数据分成若干长度不相等数据块，每个数据块的开始都是一个1个字节长度的header（RLE在纯数据压缩中header位2个字节16位），后面紧跟着data数据块，如下。

 

Header（1个字节）

Data（变长）

 

每个header的第一位作为标记：0表示A类颜色数据，1表示B类颜色数据。剩下的7位意义如下：

对于A类数据：表示data有多少个像素的RGB颜色值。取值0-127，0表示1个像素，所以最多为128个像素，data块则为这些不重复的像素RGB颜色值。

对于B类数据：表示有多少个像素具有相同的RGB颜色值。取值0-127，0表示1个像素，所以最多为128个像素，data仅包含一个像素的颜色值，即为重复的那个颜色值。

 

“程序实现”的代码

 
bool LoadTGA(TextureImage
*texture, char *filename)    //
Loads A TGA File Into Memory
{   
 GLubyte  TGAheader[12]={0,0,2,0,0,0,0,0,0,0,0,0};  //
Uncompressed TGA Header
 GLubyte  TGAcompare[12];         //
Used To Compare TGA Header
 GLubyte  header[6];          //
First 6 Useful Bytes From The Header
 GLuint  bytesPerPixel;         //
Holds Number Of Bytes Per Pixel Used In The TGA File
 GLuint  imageSize;          //
Used To Store The Image Size When Setting Aside Ram
 GLuint  temp;           //
Temporary Variable
 GLuint  type=GL_RGBA;         //
Set The Default GL Mode To RBGA (32 BPP)

 FILE *file = fopen(filename, "rb");       //
Open The TGA File

// 1.读取头部
 if( file==NULL
||           //
Does File Even Exist?
  fread(TGAcompare,1,sizeof(TGAcompare),file)!=sizeof(TGAcompare)
|| // Are There 12 Bytes To Read?且跳过了
  memcmp(TGAheader,TGAcompare,sizeof(TGAheader))!=0    || //
Does The Header Match What We Want?是非压缩的类型2tga
  fread(header,1,sizeof(header),file)!=sizeof(header))    //
If So Read Next 6 Header Bytes,读取6字节宽高和位数
 {
  if
(file == NULL)          //
Did The File Even Exist? *Added Jim Strong*
   return
FALSE;          //
Return False
  else             //
Otherwise
  {
   fclose(file);          //
If Anything Failed, Close The File
   return
FALSE;          //
Return False
  }
 }
// 2.将低位高位存放的数据还原（小端模式，其实用左移8位或上低位刚合适)
 texture->width  =
header[1] * 256 + header[0];    //
Determine The TGA Width (highbyte*256+lowbyte)高低位组合形式
 texture->height = header[3] * 256 + header[2];    //
Determine The TGA Height (highbyte*256+lowbyte)高低位组合形式
   
  if( texture->width <=0 ||         //
Is The Width Less Than Or Equal To Zero
  texture->height <=0 ||         //
Is The Height Less Than Or Equal To Zero
  (header[4]!=24
&& header[4]!=32))      //
Is The TGA 24 or 32 Bit? // bpp需要是24位或者32位的
 {
  fclose(file);           //
If Anything Failed, Close The File
  return
FALSE;           //
Return False
 }

 texture->bpp = header[4];        //
Grab The TGA's Bits Per Pixel (24 or 32)

 bytesPerPixel = texture->bpp/8;       //
Divide By 8 To Get The Bytes Per Pixel

 imageSize  = texture->width * texture->height * bytesPerPixel; // Calculate The Memory Required For The
TGA Data
// 3.分配内存且读取图像信息
texture->imageData=(GLubyte *)malloc(imageSize);   //
Reserve Memory To Hold The TGA Data
// 图像信息字段和颜色表数据是空的， 直接读取未压缩的图像数据
if( texture->imageData==NULL
||        //
Does The Storage Memory Exist?
  fread(texture->imageData, 1, imageSize, file)!=imageSize) //
Does The Image Size Match The Memory Reserved?
 {
  if(texture->imageData!=NULL)       //
Was Image Data Loaded
   free(texture->imageData);       //
If So, Release The Image Data

  fclose(file);           //
Close The File

  return FALSE;           //
Return False

 }
// 4.将小端模式的BGR(A)转换为RGB(A)；除非texture->imageData转换为COLOR时候时再翻转且只用RGB,否则这个转换是没有必要的。
 for(GLuint
i=0; i<int(imageSize); i+=bytesPerPixel)   //
Loop Through The Image Data
 {               //
Swaps The 1st And 3rd Bytes ('R'ed and 'B'lue)
  temp=texture->imageData[i];        //
Temporarily Store The Value At Image Data 'i'
  texture->imageData[i]
= texture->imageData[i + 2];  // Set The 1st Byte To The Value Of The 3rd Byte

  texture->imageData[i + 2] = temp;      //
Set The 3rd Byte To The Value In 'temp' (1st Byte Value)
 }

 fclose (file);            //
Close The File

 // Build A Texture From The Data

 glGenTextures(1, &texture[0].texID);      //
Generate OpenGL texture IDs

 glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[0].texID);    //
Bind Our Texture

 glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR); // Linear Filtered

 glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR); // Linear Filtered

 

 if (texture[0].bpp==24)          //
Was The TGA 24 Bits

 {

  type=GL_RGB;           //
If So Set The 'type' To GL_RGB

 }

 glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, type, texture[0].width, texture[0].height, 0, type, GL_UNSIGNED_BYTE, texture[0].imageData);

 return true;            //
Texture Building Went Ok, Return True

}