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位圖文件讀寫綜述

位圖文件頭
位圖信息
 2.1 位圖信息頭
 2.2 顏色表
位圖數(shù)據(jù)

類的聲明
位圖的讀取
位圖讀取過程中的調(diào)色板的創(chuàng)建和調(diào)用
位圖的顯示
位圖的存儲(chǔ)
新位圖的創(chuàng)建
其它問題

三、CFG_DIB的使用


下載本文配套代碼

關(guān)于位圖文件操作的資料很多。為了方便開發(fā)人員的工作，寫下本文，介紹了位圖文件結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)之上設(shè)計(jì)了通用類CFG_DIB，用于進(jìn)行位圖文件的讀寫操作。

一、位圖文件結(jié)構(gòu)

位圖文件由三部分組成：文件頭 + 位圖信息 + 位圖像素?cái)?shù)據(jù)

1、位圖文件頭。位圖文件頭主要用于識(shí)別位圖文件。以下是位圖文件頭結(jié)構(gòu)的定義：

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER { // bmfh 
    WORD    bfType; 
    DWORD   bfSize; 
    WORD    bfReserved1; 
    WORD    bfReserved2; 
    DWORD   bfOffBits; 
} BITMAPFILEHEADER;

其中的bfType值應(yīng)該是“BM”（0x4d42），標(biāo)志該文件是位圖文件。bfSize的值是位圖文件的大小。
2、位圖信息中所記錄的值用于分配內(nèi)存，設(shè)置調(diào)色板信息，讀取像素值等。
以下是位圖信息結(jié)構(gòu)的定義：

typedef struct tagBITMAPINFO {
    BITMAPINFOHEADER    bmiHeader;
    RGBQUAD             bmiColors[1];
} BITMAPINFO;

可見位圖信息也是由兩部分組成的：位圖信息頭 + 顏色表

2.1位圖信息頭。位圖信息頭包含了單個(gè)像素所用字節(jié)數(shù)以及描述顏色的格式，此外還包括位圖的寬度、高度、目標(biāo)設(shè)備的位平面數(shù)、圖像的壓縮格式。以下是位圖信息頭結(jié)構(gòu)的定義：

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{ // bmih 
    DWORD  biSize; 
    LONG   biWidth; 
    LONG   biHeight; 
    WORD   biPlanes; 
    WORD   biBitCount 
    DWORD  biCompression; 
    DWORD  biSizeImage; 
    LONG   biXPelsPerMeter; 
    LONG   biYPelsPerMeter; 
    DWORD  biClrUsed; 
    DWORD  biClrImportant; 
} BITMAPINFOHEADER;

下表是對(duì)結(jié)構(gòu)體當(dāng)中各個(gè)成員的說明：

結(jié)構(gòu)成員	說明
biSize	結(jié)構(gòu)BITMAPINFOHEADER的字節(jié)數(shù)，即sizeof(BITMAPINFOHEADER)*
biWidth	以像素為單位的圖像寬度*
biHeight	以像素為單位的圖像長(zhǎng)度*
biplanes	目標(biāo)設(shè)備的位平面數(shù)
biBitCount	每個(gè)像素的位數(shù)*（1）
biCompression	圖像的壓縮格式（這個(gè)值幾乎總是為0）
biSizeImage	以字節(jié)為單位的圖像數(shù)據(jù)的大小（對(duì)BI_RGB壓縮方式而言）
biXPelsPermeter	水平方向上的每米的像素個(gè)數(shù)
biYpelsPerMeter	垂直方向上的每米的像素個(gè)數(shù)
biClrused	調(diào)色板中實(shí)際使用的顏色數(shù)（2）
biClrImportant	現(xiàn)實(shí)位圖時(shí)必須的顏色數(shù)（3）

說明：*是需要加以注意的部分，因?yàn)樗鼈兪俏覀冊(cè)谶M(jìn)行位圖操作時(shí)經(jīng)常參考的變量
（1）對(duì)于每個(gè)像素的字節(jié)數(shù)，分別有一下意義：
0，用在JPEG格式中
1，單色圖，調(diào)色板中含有兩種顏色，也就是我們通常說的黑白圖片
4，16色圖
8，256色圖，通常說的灰度圖
16，64K圖，一般沒有調(diào)色板，圖像數(shù)據(jù)中每?jī)蓚€(gè)字節(jié)表示一個(gè)像素，5個(gè)或6個(gè)位表示一個(gè)RGB分量
24，16M真彩色圖，一般沒有調(diào)色板，圖像數(shù)據(jù)中每3個(gè)字節(jié)表示一個(gè)像素，每個(gè)字節(jié)表示一個(gè)RGB分量
32，4G真彩色，一般沒有調(diào)色板，每4個(gè)字節(jié)表示一個(gè)像素，相對(duì)24位真彩圖而言，加入了一個(gè)透明度，即RGBA模式

（2）這個(gè)值通常為0，表示使用biBitCount確定的全部顏色，例外是使用的顏色樹木小于制定的顏色深度的顏色數(shù)目的最大值。

（3）這個(gè)值通常為0，表示所有的顏色都是必需的

2.2顏色表。顏色表一般是針對(duì)16位一下的圖像而設(shè)置的，對(duì)于16位和16位以上的圖像，由于其位圖像素?cái)?shù)據(jù)中直接對(duì)對(duì)應(yīng)像素的RGB(A)顏色進(jìn)行描述，因而省卻了調(diào)色板。而對(duì)于16位一下的圖像，由于其位圖像素?cái)?shù)據(jù)中記錄的只是調(diào)色板索引值，因而需要根據(jù)這個(gè)索引到調(diào)色板去取得相應(yīng)的RGB(A)顏色。顏色表的作用就是創(chuàng)建調(diào)色板。

下圖是帶調(diào)色板和不帶調(diào)色板的位圖的簡(jiǎn)單示意圖

圖1 帶調(diào)色板和不帶調(diào)色板位圖之間的區(qū)別

顏色表是由顏色表項(xiàng)組成的，顏色表項(xiàng)結(jié)構(gòu)的定義如下：

typedef struct tagRGBQUAD { // rgbq 
    BYTE    rgbBlue; 
    BYTE    rgbGreen; 
    BYTE    rgbRed; 
    BYTE    rgbReserved; 
} RGBQUAD;

其中需要注意的問題是，RGBQUAD結(jié)構(gòu)中的顏色順序是BGR，而不是平常的RGB。

3、位圖數(shù)據(jù)。最后，在位圖文件頭、位圖信息頭、位圖顏色表之后，便是位圖的主體部分：位圖數(shù)據(jù)。根據(jù)不同的位圖，位圖數(shù)據(jù)所占據(jù)的字節(jié)數(shù)也是不同的，比如，對(duì)于8位位圖，每個(gè)字節(jié)代表了一個(gè)像素，對(duì)于16位位圖，每?jī)蓚€(gè)字節(jié)代表了一個(gè)像素，對(duì)于24位位圖，每三個(gè)字節(jié)代表了一個(gè)像素，對(duì)于32位位圖，每四個(gè)字節(jié)代表了一個(gè)像素。

二、位圖文件讀寫操作

認(rèn)識(shí)了位圖文件的結(jié)構(gòu)以后，對(duì)特定位圖文件進(jìn)行讀寫操作就顯得簡(jiǎn)單了。本文附帶的源代碼中包含了一個(gè)能夠方便進(jìn)行位圖讀寫操作的C++類。以下給出該類的使用參考，對(duì)于實(shí)現(xiàn)代碼中的關(guān)鍵部分做出了講解。

1、類的聲明

class CFG_DIB : public CObject  
{
public:
	//默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)
	CFG_DIB();
	//構(gòu)造函數(shù),根據(jù)圖象寬和高,以及記錄每個(gè)象素所需字節(jié)數(shù)來初始化
	CFG_DIB(int width, int height, int nBitCounts);
	virtual ~CFG_DIB();

public:
	HBITMAP m_hBitmap;
	LPBYTE m_lpDIBits;					//DIB位的起始位置
	LPBITMAPINFOHEADER m_lpBMPHdr;		//BITMAPINFOHEADER信息
	LPVOID m_lpvColorTable;				//顏色表信息
	HPALETTE m_hPalette;				//條調(diào)色板

private:
	DWORD m_dwImageSize;				//非BITMAPINFOHEADER或BITMAPFILEHEADER的位
	int m_nColorEntries;				//顏色表項(xiàng)的個(gè)數(shù)

//顯示參數(shù)
public:
	CPoint m_Dest;						//目的矩形域的左上角坐標(biāo)
	CSize m_DestSize;					//顯示矩形的寬度和高度
	CPoint m_Src;						//原矩形左下角坐標(biāo)
	CSize m_SrcSize;					//原矩形寬度和高度

public:
	void InitDestroy();							//初始化變量
	void ComputePaletteSize(int nBitCounts);	//計(jì)算調(diào)色板大小
	void ComputeImage();						//計(jì)算圖象大小

	//從BMP文件中讀入DIB信息
	BOOL ReadFile(CFile* pFile);
	//從BMP文件中讀入DIB信息,與ReadFile不同的是使用CreateSection創(chuàng)建位圖位
	BOOL ReadSection(CFile* pFile, CDC* pDC = NULL);
	//將DIB寫入文件，保存成BMP圖片格式
	BOOL WriteFile(CFile* pFile);
	//創(chuàng)建新的位圖文件，根據(jù)參數(shù)width,height,nBitCounts分配內(nèi)存空間
	BOOL NewFile(int width, int height, int nBitCounts);
	//關(guān)閉位圖文件
	BOOL CloseFile();

	//顯示位圖
	BOOL Display(CDC* pDC);

	HBITMAP CreateBitmap(CDC* pDC);				//用DIB創(chuàng)建DDB
	HBITMAP CreateSection(CDC* pDC = NULL);		//創(chuàng)建位圖位數(shù)據(jù)，即象素?cái)?shù)據(jù)
	//如果DIB沒有顏色表，可以用邏輯調(diào)色板
	BOOL SetLogPalette(CDC* pDC);
	//如果DIB有顏色表，可以創(chuàng)建系統(tǒng)調(diào)色板
	BOOL SetWinPalette();
	//把DIB對(duì)象的邏輯調(diào)色板選進(jìn)設(shè)備環(huán)境里，然后實(shí)現(xiàn)調(diào)色板
	UINT UseLogPalette(CDC* pDC);

	//得到BitmapInfoHeader的大小，包含顏色表數(shù)據(jù)
	int GetHeaderSize()
	{
		return sizeof(BITMAPINFOHEADER) + sizeof(RGBQUAD) * m_nColorEntries;
	}
	//得到圖像的高度
	int GetHeight()
	{
		if(m_lpBMPHdr == NULL) return 0;
		return m_lpBMPHdr->biHeight;
	}
	//得到圖像的寬度
	int GetWidth()
	{
		if(m_lpBMPHdr == NULL) return 0;
		return m_lpBMPHdr->biWidth;
	}
	//得到圖像的大小
	int GetImageSize()
	{
		return m_dwImageSize;
	}
	long GetLineBit();		//得到一行的象素?cái)?shù)
};

2、位圖的讀取。
CFG_DIB提供了兩個(gè)從位圖文件讀取位圖數(shù)據(jù)的方法：ReadFile和ReadSection，二者不同之處，前者使用動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存的方法初始化存儲(chǔ)位位圖數(shù)據(jù)的指針，后者則使用API函數(shù)，根據(jù)位圖信息初始化存儲(chǔ)位圖數(shù)據(jù)的指針。

方法1

m_lpDIBits = (LPBYTE) new char[m_dwImageSize];

方法2

m_hBitmap = ::CreateDIBSection(pDC->GetSafeHdc(), 
         (LPBITMAPINFO) m_lpBMPHdr, DIB_RGB_COLORS,
         (LPVOID*) &m_lpDIBits, NULL, 0);

3、位圖讀取過程中的調(diào)色板的創(chuàng)建和調(diào)用。
關(guān)于調(diào)色板的詳細(xì)情況，本文不作詳細(xì)介紹，只是對(duì)讀取位圖的過程中需要調(diào)用的對(duì)調(diào)色板進(jìn)行操作的相關(guān)函數(shù)進(jìn)行說明。

讀取文件的過程中，計(jì)算出調(diào)色板大小，然后調(diào)用創(chuàng)建調(diào)色板函數(shù)：

ComputePaletteSize(m_lpBMPHdr->biBitCount);
SetWinPalette();

在顯示位圖之前，設(shè)置調(diào)色板：

if(m_hPalette != NULL) {
     ::SelectPalette(pDC->GetSafeHdc(), m_hPalette, TRUE);
}

4、位圖的顯示。
位圖的顯示還是調(diào)用Windows的API函數(shù)來進(jìn)行，需要傳遞的參數(shù)包括當(dāng)前位圖信息頭，位圖數(shù)據(jù)等：

::StretchDIBits(pDC->GetSafeHdc(), m_Dest.x, m_Dest.y,
                             m_DestSize.cx, m_DestSize.cy,
                             m_Src.x, m_Src.y,
                             m_SrcSize.cx, m_SrcSize.cy,
                             m_lpDIBits, (LPBITMAPINFO) m_lpBMPHdr, 
                             DIB_RGB_COLORS, SRCCOPY);

其中的m_Dest，m_DestSize，m_Src，m_SrcSize分別代表了圖像在當(dāng)前設(shè)備上顯示的左上角坐標(biāo)和范圍以及需要顯示的源圖像的左下角坐標(biāo)和范圍。此處需要說明的是，位圖數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)組是從圖像的最下面一行開始逐行想上存儲(chǔ)的，所以用戶在選取源位圖的現(xiàn)實(shí)范圍的時(shí)候需要特別注意！
m_Dest，m_DestSize，m_Src，m_SrcSize需要在現(xiàn)實(shí)之前設(shè)置好。

5、位圖的存儲(chǔ)。位圖的存儲(chǔ)用WriteFile實(shí)現(xiàn)。
6、新位圖的創(chuàng)建。新位圖的創(chuàng)建由NewFile實(shí)現(xiàn)。需要的參數(shù)是位圖的寬度、高度、以及位圖像素占用的位數(shù)。
7、其它問題。存取位圖數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)組有個(gè)問題需要引起開發(fā)人員的注意：字節(jié)數(shù)組中每個(gè)掃描行的字節(jié)數(shù)必需是4的倍數(shù)，如果不足要用0補(bǔ)齊。
以下是處理的辦法：

DWORD dwBytes = ((DWORD) m_lpBMPHdr->biWidth * m_lpBMPHdr->biBitCount) / 32;
if(((DWORD) m_lpBMPHdr->biWidth * m_lpBMPHdr->biBitCount) % 32) {
     dwBytes++;
}
dwBytes *= 4;
m_dwImageSize = dwBytes * m_lpBMPHdr->biHeight;

這段代碼按照要求算出了用于記錄圖像數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)組的大小。

三、CFG_DIB的使用

以下是CFG_DIB的使用示例代碼。

#include "fg_dib.h"

CFG_DIB m_fgdib;

//new file
m_fgdib.NewFile(width, height, nbitnum);

//open file
CFile* pf;
pf = new CFile;
pf->Open(sFileName, CFile::modeRead);
m_fgdib.ReadFile(pf);
pf->Close();
delete pf;

//draw BMP
m_fgdib.m_Dest.x = 0;
m_fgdib.m_Dest.y = 0;
m_fgdib.m_DestSize.cx = m_fgdib.GetWidth();
m_fgdib.m_DestSize.cy = m_fgdib.GetHeight();
m_fgdib.m_Src.x = 0;
m_fgdib.m_Src.y = 0;
m_fgdib.m_SrcSize.cx = m_fgdib.GetWidth();
m_fgdib.m_SrcSize.cy = m_fgdib.GetHeight();
CDC* pDC = GetDC();
m_fgdib.Display(pDC);

//close BMP
m_fgdib.CloseFile();

如果您在閱讀文章和使用代碼過程中遇到的問題，請(qǐng)與作者聯(lián)系：

吉林省長(zhǎng)春市西民主大街6號(hào)地球探測(cè)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2001級(jí)碩士研究生(130026)
歡迎訪問作者的主頁:Forevergis.6to23.com

from: http://www.vckbase.com/document/viewdoc/?id=674

posted on 2006-07-30 21:22 weidagang2046 閱讀(229) 評(píng)論(0) 編輯收藏所屬分類: Windows

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