Programming 版 (精华区)
发信人: oli (我笑我痴我癫狂), 信区: Programming
标 题: vc++
发信站: 紫丁香 (Fri Sep 19 22:05:05 1997)
1996年 .第51期 .软件与编程
编程技巧
Windows下基于Visual C++真彩色BMP文件的显示
四川联合大学 无线电系(610064)罗隽
常用的BMP文件有两大特征:首先它可描述有多达24位彩色的图像;其次它的图像是以非压缩方式存储的。
BMP文件结构
BMP文件根据Windows开发工具SDK中的Windows.h定义的结构分成以下几部分:
1.BITMAPFILEHEADER(BMP文件头)
2.BITMAPINFOHEADER(BMP文件信息头)
3.RGBQUAD(BMP文件调色板入口)
4.BITMAP DATA(BMP文件数据)
以下逐一介绍各部分:
1.BITMAPFILEHEADER(BMP文件头)
typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {
/* bmfh */
UINT bfType;∥文件类型标志,必须为"BM"
DWORD bfSize;∥文件大小,以字节计算
UINT bfReserved1;∥保留必为0
UINT bfReserved2;∥保留必为0
DWORD bfOffBits;∥位图数据开始的偏移字节数
}BITMAPFILEHEADER;
其中,bfType是BMP文件的类型标志,是"BM"字符串,是"bitmap"的缩写;bfSize定义整个文件的大小;bfOffBits定义了位图数据开始的偏移字节数,实际为BMP文件头的大小。
2.BITMAPINFOHEADER(BMP文件信息头)
typedef struct tagBITMAPINFOHEADER {
/* bmih */
DWORD biSize;∥BITMAPINFOHEADER结构的大小
LONG biWidth;∥位图的宽度
LONG biHeight;∥位图的高度
WORD biPlanes;∥位图显示设备位数
WORD biBitCount;∥位图颜色位数
DWORD biCompression;∥压缩标志
DWORD biSizeImage;∥图像字节数
LONG biXPelsPerMeter;∥图像X方向分辨率
LONG biXPelsPerMeter;∥图像Y方向分辨率
DWORD biClrUsed;∥图像颜色数
DWORD biClrImportant;∥图像重要颜色数
}BITMAPINFOHEADER;
其中,biSize为BITMAPINFOHEADER结构的大小,常常为28H;biWidth、biHeight分别定义了位图的图像宽度和图像高度;biPlanes表示了最终观察位图图像的目标显示设备的位数,它通常是不起作用,但却是Mi-crosoft所需要的;biBitCount定义了位图每象素颜色的位数,它可为1、4、8或24;biCo
mpression标志位图是否压缩的标志,它有BI_RGB、BI_RLE4、BI_RLE8等几种类型,其中,BI_RGB类型为非压缩,BI_RLE4和BI_RLE8为行程编码压缩;biSizeImage为图像大小的字节数,它可由文件头中的其他域计算出,需注意的是每排象素必须在32位或其倍数上结束,如果一排象素到不了32位边界
上则用"0"填充其余位;biXPelsPerMeter和biYPelsPerMeter是说明图像的分辨率;biClrUsed是图像所使用的颜色数,如果不用置为0,表示所有的颜色都用到,如果位图被压缩,则必须置为0;biClrImportant是图象中重要的颜色数,通常置为0,表示所有的颜色都重要。
3.RGBQUAD(BMP文件调色板入口)
typedef struct tagRGBQUAD { /* rgbq */
BYTE rgbBlue;∥颜色的蓝色分量
BYTE rgbGreen;∥颜色的绿色分量
BYTE rgbRed;∥颜色的红色分量
BYTE rgbReserved;∥保留,为0
}RGBQUAD;
RGBQUAD数据结构是BMP所包含的颜色表,接在BITMAPINFOHEADER结构之后含有位图中用到的每种颜色的RGB颜色,在位图中有多少颜色,就有多少RG-BQUAD数据结构项,如果biClrUsed的值大于"0",则biClrUsed值就是RGBQUAD元素的数目。
Windows.h中还定义了一个数据结构BITMAPINFO结构:
typedef struct tagBITMAPINFO { /* bmi */
BITMAPINFOHEADER bmiHeader;//文件信息头
RGBQUAD bmiColors[1];//调色板入口
} BITMAPINFO;
BITMAPINFO实际上是两个部分合成的一个结构,它仅仅申请了一个单元,此单元仅仅是占位,因为颜色数是不固定的。
4.BITMAP DATA(BMP图象数据)
BMP文件中位图化的图像数据是以连续行的形式储存的,但图像是以相反的顺序储存,即文件读出的第一行是图像的最后一行。
下图显示了BMP文件的完整结构:
文件头 文件信息头 调色板入口 图像数据
Windows中位图格式
Windows中位图有两种格式:一种被称为"设备相关"位图(Device Depend
Bitmap即DDB),另一种被称为"设备无关"位图(Device Independ Bitmap即DIB)。
1.DDB位图格式
DDB位图格式是由BITMAP数据类型的结构加上图像数据构成。在Windows.h中BITMAP数据类型结构如下:
typedef struct tagBITMAP { /* bm */
int bmType;//通常为0
int bmWidth;//象素点宽度
int bmHeight;//象素点高度
int bmWidthBytes;//每行数据的字节数,必为偶数
BYTE bmPlanes;//显示设备的色位面数
BYTE bmBitsPixel;//每象素的位数
void FAR* bmBits;//指向象素数据的指针
} BITMAP;
其中,象素数据存放在bmBits指定的内存缓冲区,这块内存可单独分配,但通常就接在头部数据内存区的后面。
DDB位图可以很好地将屏幕上的内容拷贝到内存中,又可很方便地将它粘贴到屏幕其他位置,Windows对此类操作提供了广泛的支持。然而它却存在着很严重的问题,DDB没有保存位图的调色板,这就造成了一个使用的前提:位图必须在同类设备中显示,并且此设备在位平面或彩色上与原设备有同�
纳拾才�,否则色彩可能完全失真。
2.DIB位图格式
DIB位图格式由三部分构成,即BITMAPIN-FONEADER(文件信息头)、RGBQUAD(调色板入口)和BITMAPDATA(图像数据)构成。它实际就是BMP文件去掉BITMAPFILEHEADER(文件头)。
BMP文件的显示
BMP文件有两种显示方法:首先将BMP文件读成DIB格式,当显示时,一种是直接将DIB显示,另一种是将DIB转化为DDB,再显示DDB即可。下面分别将两种方法加以讨论。限于篇幅,仅讨论256色和真彩色非压缩位图在真彩色方式下的显示。
1.读入BMP到DIB中
以下为关键程序段,其余略去。
Cfile *File;
File=new CFile(fn,CFile::modeRead|CFile::shareDenyWrite);
BITMAPFILEHEADER bmphead;//文件头
BITMAPINFOHEADER inf_head;//文件信息头
//File 为打开的BMP文件,先读入文件头
File-＞Read(&bmphead,sizeof(BITMAPFILEHEADER));
//BMP文件标志为0x4d42
if(bmphead.bfType!=0x4d42){
MessageBox(NULL,"\n Not a BMP File !",NULL,MB_OK);
return(NOT_BMP);
}
//判断为BMP后,再读入信息头
File-＞Read(&inf_head,sizeof(BITMAPINFOHEADER));
//只显示非压缩位图
if(inf_head.biCompression!=0){
MessageBox(NULL,"\n Can't display a compressive File !\n",NULL,MB_OK);
return(NOT_SURPORT);
}
nPicWidth=(short)inf_head.biWidth;//图象宽度
nPicHeight=(short)inf_head.biHeight;//图象高度
//图象宽度必须为偶数
if(nPicWidth%2==1){
bOddLine=TRUE;
nPicWidth++;
}
else{
bOddLine=FALSE;
}
//图象颜色为256色以上
if(inf_head.biBitCount＜8){
MessageBox(NULL,"\n Can't display File less than 256!\n",NULL,MB_OK);
return(NOT_SURPORT);
}
//象素宽度为8bit位,即256色时
if(inf_head.biBitCount==8){
bPal=TRUE;//是否有调色板
nPalNum=(short)1＜＜inf_head.biBitCount;//调色板数目
}
//象素宽度字节数
nPixelWidth=(short)inf_head.biBitCount/8;
//是否压缩
nCompress=(short)inf_head.biCompression;
//象素数据偏移
nOffset=bmphead.bfOffset;
//有调色板,读入并填充
if(bPal){
nPalBegin=0;
File-＞Read(Pal,nPalNum*4);
//注意,BMP的调色板是一个颜色一个字,即4个字节。
}
//组装成DIB
//填充BITMAPINFOHEDAER
BITMAPINFOHEADER bi;
LPBITMAPINFO lpbi;
bi.biSize=sizeof(BITMAPINFOHEADER);
bi.biWidth=nPicWidth;
bi.biHeight=nPicHeight;
bi.biPlanes=1;//256色和真彩色方式时为1
if((nPixelWidth!=2)&&(nPixelWidth!=4)){
bi.biBitCount=8*nPixelWidth;
}
else{
bi.biBitCount=24;
}
bi.biCompression=Bl_RGB;
bi.biSizeImage=(DWORD)nPicBufSize;
bi.biXPelsPerMeter=0;
bi.biYPelsPerMeter=0;
bi.biClrUsed=0;
bi.biClrImportant=0;
//为DIB申请一块内存
hMem=::GlobalAlloc(GMEM_MOVEABLE|GMEM_ZEROINIT,
(sizeof(BITMAPINFO)+(long)(nPalNum-1)*4+(long)nPicBufSize));
ASSERT(hMem);
//申请成功则锁定内存
if(hMem!=NULL){
lpbi=(LPBITMAPINFO)::GlobalLock(hMem);
*(LPBITMAPINFOHEADER)lpbi=bi;
//有调色板则填调色板
if(bPal){
short i;
for(i=nPalBegin;i＜nPalNum;i++){
lpbi-＞bmiColors[i].rgbRed=Pal[i].Red;
lpbi-＞bmiColors[i].rgbBlue=Pal[i].Blue;
lpbi-＞bmiColors[i].rgbGreen=Pal[i].Green;
}
}
::GlobalUnlock(hMem);
}
else return NO_MEM;
//得到图像数据缓存PicBuf[i]
//锁定DIB内存
lpbi=(LPBITMAPINFO)::GlobalLock((HGLOBAL)hMem);
//得到DIB象素数据指针
lpBuf=(BYTE huge*)((LPSTR)lpbi+*(LPDWORD)lpbi+nPalNum*sizeof(RGBQUAD));
//用PicBuf[i]指向第i行
PicBuf=(BYTE huge**)malloc(4*nPicHeight);
if(PicBuf==NULL) return NO_MEM;
for(i=0;i＜nPicHeight;i++){
PicBuf[i]=NULL;
}
if((nPixelWidth!=2)&&(nPixelWidth!=4)){
for(i=0;i＜nPicHeight,i++){
PicBuf[i]=(BYTE huge*)lpBuf+(long)nPicWidth*i*nPixelWidth;
}
}
else{
for(i=0;i＜nPicHeight,i++){
PicBuf[i]=(BYTE huge*)lpBuf+(long)nPicWidth*i*3L;
}
}
//读入图像数据
File-＞Seek(nOffset,CFile::begin);
//一行若非奇数点,则可一次读入
//PicBuf[i]为第i行的缓冲区
if(bOddLine==TRUE){
for(i=0;i＜nPicHeight;i++){
if(File-＞ReadHuge(PicBuf[i],nPixelWidth*(nPicWidth-1))!=
(unsigned)nPixelWidth*(nPicWidth-1))return ERR;
}
}
else{
for(i=0;i＜nPicHeight;i++){
if(File-＞ReadHuge(PicBuf[i],nPixelWidth*nPicWidth)!=
(unsigned)nPixelWidth*nPicWidth)return ERR;
}
}
2.DIB显示法
得到DIB后可用SDK的SetDIBitsToDevice函数直接将DIB绘到屏幕上。
//锁住DIB内存
LPSTR lpbi,lpbits;
lpbi=(LPBITMAPINFOHEADER)GlobalLock(hMem);
//得到DIB数据地址
lpbits=(BYTE huge*)((LPSTR)lpbi+*(LPDWORD)lpbi+nPalNum*sizeof(RGBQUAD));
SetDiBits ToDevice(hdc,//DIB将输出的设备描述表
0,//设备描述表中位图输出起始逻辑X坐标
0,//设备描述表中位图输出起始逻辑Y坐标
width,//DIB的宽度
height,//DIB的高度
x0,//DIB开始读取输出的象素数据的X位置
y0,//DIB开始读取输出的象素数据的Y位置
x0,//DIB中象素的水平行号,它对应lpBits内存缓冲区第一行数据
nPicHeight,//DIB的行数,对应包含在由lpBits所指内存缓冲区中的数据
lpbits,//包含象素数据的内存缓冲区的指针
(LPBITMAPINFO)lpbi,//指向初始化了的BITMAPINFO数据结构的指针,
//描述了位图的大小和色彩数据
DIB_RGB_COLORS);//指定是显示的颜色
即可显示DIB图像。
3.DDB显示法
先将DIB位图转化为DDB位图,再显示DDB位图。由于MFC有支持DDB的CBitmap类,所以既可用SDK的函数也可用MFC的函数。
以下这个函数将DIB位图转化为DDB位图:
//输入需要当前显示设备描述表CDC及
//所取的哪部分DIB的矩形Crect
//输入需转化的DIB的句柄HANDLE
//输出DDB的CBitmap指针
CBitmap* GetDDBFromDIB(CDC*pDc,HANDLE hMem,CRect*pRect)
{
//DDB指针
CBitmap* pBit=NULL;
//DDB句柄
HBITMAP hbit=NULL;
//设备句柄
HDC hdc=NULL;
//临时内存设备
CDC* ptmpDC;
//位图宽度和高度
short width,height;
//DDB的大小由原位图和所给矩形决定
//取两个矩形的交集
width=nPicWidth;
height=nPicHeight;
short x0,y0,x1,y1;
x0=y0=0;
if(pRect!=NULL){
x0=pRect-＞left;
y0=pRect-＞top;
if(width＞pRect-＞right)width=pRect-＞right;
if(height＞pRect-＞bottom)height=pRect-＞bottom;
width-=x0;
height=y0;
}
x1=x0+width;
if(width%2==1)width++;
y1=y0+height;
//重置矩形为所取的大小
pRect-＞SetRect(x0,y0,x1,y1);
//申请临时内存设备
ptmpDC=new CDC;
if(ptmpDC==NULL)return NULL;
//申请DDB内存
pBit=new CBitmap;
if(pBit==NULL){
delete ptmpDC;
return NULL;
}
//创建与显示设备描述表兼容的内存设备描述表
ptmpDC-＞CreateCompatibleDC(pDc);
if(ptmpDC==0){
delete ptmpDC;
delete pBit;
return NULL;
}
//根据内存设备描述表创建与设备兼容位图
pBit-＞CreateCompatibleBitmap(pDc,width,height);
if(pBit==0){
ptmpDC-＞DeleteDC();
delete ptmpDC;
delete pBit;
return NULL;
}
//把创建的与设备兼容位图选入设备描述表
//并保存原设备中的位图指针
CBitmap* oldBitmap=ptmpDC-＞SelectObject(pBit);
if(oldBitmap==NULL){
ptmpDC-＞DeleteDC();
delete ptmpDC;
delete pBit;
return NULL;
}
//指向DIB头部的指针
LPBITMAPINFOHEADER lpbi=NULL;
//指向DIB象素数据的指针
LPSTR lpbits=NULL;
//从相容的内存设备指针中得到设备句柄
hdc=ptmpDC-＞GetSafeHdc();
//锁定DIB内存
lpbi=(LPBITMAPINFOHEADER)GlobalLock(hMem);
//得到DIB象素数据的指针
lpbits=(BYTE huge*)((LPSTR)lpbi+*(LPDWORD)lpbi+nPalNum*sizeof(RGBQUAD));
//根据DIB创建DDB
hbit=CreateDIBitmap(hdc,//位图将映射的实际设备的设备描述表
lpbi,//BITMAPINFOHEADER数据结构的指针
//结构的值需在调用此函数前设备
//其值决定了位图的尺寸和色彩分辨率
CBM_INIT,//决定产生的位图是否初始化
//若为NULL产生未初始化位图
//为CBM_INIT根据象素彩色值数组
//和BITMAPINFO数据结构的指定数据初始化
lpbits,//位图像素彩色值数组的指针,格式与设备有关
(LPBITMAPINFO)lpbi,//BITMAPINFO数据结构指针
//包含象素数组用到的格式
DIB_RGB_COLORS);//指定是显示的颜色
//得到显示设备的句柄
HDC dc=pDc-＞GetSafeHdc();
//再创建一个相容设备内存
HDC hmem;
hmem=CreateCompatibleDC(hdc);
ASSERT(hmem);
HBITMAP hold;
//把创建的DDB选入内存设备描述表
hold=(HBITMAP)SelectObject(hmem,hbit);
ASSERT(hold);
//把从DIB得到的内存设备描述表粘到DDB的内存设备描述表中
BitBit(hdc,0,0,width,height,hmem,0,0,SRC-COPY);
//把DIB选出内存设备描述表
SelectObject(hmem,hold);
DeleteDC(hmem);
//打开锁住的DIB内存
GlobalUnlock(hMem);
//把得到的DDB选出内存设备描述表
ptmpDC-＞SelectObject(oldBitmap);
ptmpDC-＞DeleteDC();
delete ptmpDC;
//返回得到的DDB指针
return pBit;
}
DDB位图的显示就非常简单了,可用BitBlt函数直接显示。
//首先申请一设备描述表
CDC* pMem=new CDC;
//创建与显示设备兼容的内存设备
pMem-＞CreateCompatibleDC(pDc);
ASSERT(pMem);
//把DDB位图(CBitmap的指针pBit)选入设备,并保存原指针
CBitmap* pOldBmp=pMem-＞SelectObject(pBit);
ASSERT(pOldBmp);
//把兼容内存设备描述表粘到显示设备中描述表
pDc-＞BitBlt(0,//目的矩形框左上角的逻辑X坐标
0,//目的矩形框左上角的逻辑X坐标
width,//目的矩形框逻辑宽度
height,//目的矩形框逻辑高度
pMem,//被复制的设备描述表
0,//源位图左上角的逻辑X坐标
0,//源位图左上角的逻辑X坐标
SRCCOPY);//光栅操作码,把源位图拷贝到目的位图
//恢复原设备中的位图
pMem-＞SelectObject(pOldBmp);
pMem-＞DeleteDC();
delete pMem;
即显示了DDB位图。
本版责任编辑 刘晓龙
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