實驗一位圖文件的讀取與顯示

1、實驗一 位圖文件的讀取與顯示一、實驗背景1 位圖文件格式說明位圖文件格式由四部分組成，如圖 1所示，分別是位圖文件頭、位圖信息頭、調色板以及位圖像素數(shù)據(jù)，其中調色板信息為可選信息，只有當每個像素的比特數(shù)小于或等于8（BITMAPINFOHEADER.biBitCount<=8）時才存在，即為一個顏色查找表。需要注意的是，位圖文件存儲時為了提高內(nèi)存訪問的速度，每一行的字節(jié)數(shù)必須是4的倍數(shù)，即：如果一幅圖像的寬度為253，每個像素用8bit表示，因此，該圖像實際每行所占的存儲空間數(shù)為253Byte，但為了與4對齊，存儲時所用的存儲空間為256Byte。具體而言，假設圖像的寬度為w，每個像素用

2、n比特表示，則圖像每行像素所占的字節(jié)數(shù)為：(w * n + 31)/32 * 4圖 1 位圖文件格式說明2 位圖文件讀取位圖文件的讀取包括兩步：（1）根據(jù)第1節(jié)中的位圖文件格式說明，對位圖文件進行解析；（2）根據(jù)讀取的內(nèi)容創(chuàng)建可供顯示的位圖句柄。 （1）位圖文件解析 /open fileFILE *fp = NULL;fopen_s(&fp, strPath, _T("rb");if (fp = NULL)CString str = _T("File not exist: " )+ strPath;AfxMessageBox(str);retur

3、n NULL;/bitmap file headerBITMAPFILEHEADER bmFileHeader;fread(&bmFileHeader, sizeof(BITMAPFILEHEADER), 1, fp);if (bmFileHeader.bfType != 0x4d42)AfxMessageBox(_T("file type is not bitmap");return NULL;/bitmap info headerBITMAPINFO bmInfo;BITMAPINFOHEADER &bmInfoHeader = bmInfo.bmiHe

4、ader;fread(&bmInfoHeader, sizeof(BITMAPINFOHEADER), 1, fp);if (bmInfoHeader.biSize != sizeof(BITMAPINFOHEADER)AfxMessageBox(_T("size of bitmap info header is inconsistent");return NULL;/whether is compressedif (bmInfoHeader.biCompression != BI_RGB)AfxMessageBox(_T("File is compres

5、sed");return NULL;int nPalettes = bmInfoHeader.biClrUsed;if (nPalettes = 0 && bmInfoHeader.biBitCount <= 8)nPalettes = 1 << bmInfoHeader.biBitCount;if (bmFileHeader.bfOffBits != sizeof(BITMAPFILEHEADER) + sizeof(BITMAPINFOHEADER) + nPalettes * sizeof(RGBQUAD)AfxMessageBox(_T(&q

6、uot;off bits is inconsistent");return NULL;/Palette/RGBQUAD *pPalette = NULL;byte *pBmInfo = NULL;if (nPalettes > 0)pBmInfo = new bytesizeof(BITMAPINFOHEADER) + nPalettes * sizeof(RGBQUAD);memcpy(pBmInfo, &bmInfoHeader, sizeof(BITMAPINFOHEADER);byte *pPalette = pBmInfo + sizeof(BITMAPINF

7、OHEADER);fread(pPalette, sizeof(RGBQUAD), nPalettes, fp);/line widthint nLineByte = (bmInfoHeader.biWidth * bmInfoHeader.biBitCount + 31) / 32 * 4;/不直接使用bmInfoHeader.biSizeImage，因為圖像不壓縮時該字段可以為零int nImageBytes = nLineByte * bmInfoHeader.biHeight;/image databyte *pContents = new bytenImageBytes;fread(

8、pContents, nImageBytes, 1, fp);（2）將讀取的內(nèi)容轉換為Bitmap句柄該步驟需使用系統(tǒng)函數(shù)CreateDIBitmap。CreateDIBitmap的函數(shù)說明如下：HBITMAP CreateDIBitmap(HDC hdc, CONST BITMAPINFOHEADER *lpbmih, DWORD fdwlnit, CONST VOID *lpblnit, CONST BITMAPINFO *lpbmi, UINT fuUsage)；參數(shù)：hdc：設備環(huán)境句柄。lpbmih：指向位圖信息頭結構的指針，它可以是下列操作系統(tǒng)位圖信息頭之一：Fdwlnit：位標識

9、集。它指定系統(tǒng)如何對位圖的位進行初始化。CBM_INIT：如果設置了該標志，那么系統(tǒng)將使用lpblnit和lpbmi兩個參數(shù)指向的數(shù)據(jù) 來對位圖中的位進行初始化。如果沒有該標志，那么表示上述兩個參數(shù)指向的數(shù)據(jù)無效。如果fdwlnit為0，那么系統(tǒng)不會對位圖的位進行初始化。lpblnit：該指針指向包含初始的位圖數(shù)據(jù)的字節(jié)類型數(shù)組。數(shù)據(jù)格式與參數(shù)lpbmi指向的BITMAPINFO結構中的成員biBitCount有關。lpbmi：指向BITMAPINFO結構的旨針。該結構描述了參數(shù)lpbmi指向的數(shù)組的維數(shù)和顏色格式。fuUsage：表示BITMAPINFO結構的成員bmiColors是否初始化

10、過，并且如果是，那么bmiColors是否包含明確的紅、綠、藍（RGB）值或調色板索引。參數(shù)fuUsage必須取下列值中的一個，這些值的含義為：DIB_PAL_COLORS：表示提供一個顏色表，并且該表由該位圖要選入的設備環(huán)境的邏輯調色板的16位索引值數(shù)組組成。DIB_RGB_COLORS：表示提供一個顏色表，并且表中包含了原義的RGB值。 if (pBmInfo = NULL)/無調色板時，BITMAPINFO就等同于BITMAPINFOHEADERpBmInfo = (byte *)&bmInfo;/create DIB BitmapHDC hdc = GetDC(AfxGetMa

11、inWnd()->GetSafeHwnd();HBITMAP hBitmap = CreateDIBitmap(hdc, &bmInfoHeader, CBM_INIT, pContents, (BITMAPINFO *)pBmInfo, DIB_RGB_COLORS);delete pContents;if (nPalettes > 0)delete pBmInfo;3 位圖的顯示位圖的顯示分為三步：（1）利用CreateCompatibleDC（）函數(shù)創(chuàng)建兼容內(nèi)存設備環(huán)境；（2）利用SelectObject（）函數(shù)將位圖對象放入兼容內(nèi)存設備環(huán)境；（3）使用BitBlt（

12、）函數(shù)或者StrechBlt（）函數(shù)將位圖顯示在屏幕上。BitBlt（）只能按照位圖原來的大小進行顯示，而StrechBlt（）可以對位圖進行放大或縮小。CDC compDC;compDC.CreateCompatibleDC(pDC); /創(chuàng)建pDC兼容的設備環(huán)境compDC.SelectObject(pBitmap); /將位圖對象放入兼容設備環(huán)境/顯示位圖BITMAP bitmap;pBitmap->GetBitmap(&bitmap); /獲取位圖信息pDC->BitBlt(0, 0, /位圖顯示位置bitmap.bmWidth, bitmap.bmHeight,

13、/顯示位圖的寬度和高度&compDC, /位圖所在兼容DC0, 0, /兼容DC中的位置SRCCOPY); /顯示方式二、主要問題在Windows環(huán)境下，通過解析位圖文件的格式，讀入位圖并進行顯示，不能使用Windows中已有的API（如LoadImage函數(shù)）讀取位圖文件，即自己實現(xiàn)LoadImage函數(shù)的功能：LoadImage（NULL, “l(fā)enna.bmp”, IMAGE_BITMAP, 0, 0, LR_LOADFROMFILE）3、 采取的解決方法1、 生成一名為Bitmap的基于MFC的應用程序框架： 選擇“文件”菜單“新建”選項，在打開的窗口中選擇“工程”選項，選中M

14、FC AppWizard(exe)。并在“工程名稱”中輸入Bitmap ,選擇存放“工程”的位置。如下圖所示： 選擇確定，進入下一步。選擇“單文檔”，并在最后CdipView類的基類中選擇CscrollView，使應用程序視圖具有滾動條。2、在應用程序中加入具體的函數(shù)和變量。 如上圖所示，在FileView中，選擇頭文件中的BitmapView.h文件并打開，添加如下列的公共變量：public:  int m_x;  HBITMAP m_Bmp;     

15、  LPVOID m_ColorList;  LPBYTE m_Image;     LPBITMAPINFOHEADER m_DibHead;   enum allocate None, crtallocate, heapallocate;  allocate m_nBmpallocate;  allocate m_nImageallocate;

16、  DWORD m_ImageSize;   int m_nPalette;  HANDLE m_hFile;  HANDLE m_hMap;  LPVOID m_lpvFile;  HPALETTE m_hPalette;  HGLOBAL m_hGlob;  在Class View中選擇CGsmView單擊右鍵選擇添加成員函數(shù)，把下列函數(shù)加入到C+Vie

17、w類中  void SetPaletteSize(int nBitCount);  void Clear();  BOOL ReadFile(CFile *pFile);  BOOL SetPalette();  BOOL GetPalette(); BOOL DibToDC(CDC* pDC,CSize size);  BOOL MemToDib(LPVO

18、ID lmem);  CSize GetDibSize(); 3、 把對應函數(shù)代碼拷貝到新的函數(shù)中；void CBitmapView:SetPaletteSize(int nBitCount)if(m_DibHead->biSize!=sizeof(BITMAPINFOHEADER) throw new CException; m_ImageSize=m_DibHead->biSizeImage;if(m_ImageSize=0)DWORD dwBytes=(DWORD)m_DibHead->biWidth*m_DibHead

19、->biBitCount)/32;if(DWORD)m_DibHead->biWidth*m_DibHead->biBitCount)%32)dwBytes+; dwBytes*=4;m_ImageSize=dwBytes*m_DibHead->biHeight;m_ColorList=(LPBYTE)m_DibHead+sizeof(BITMAPINFOHEADER);if(m_DibHead=NULL)|(m_DibHead->biClrUsed=0)switch(nBitCount)case 1:m_nPalette=2;break;case 4:m_nPa

20、lette=16;break;case 8:m_nPalette=256;break;case 16:case 24:case 32:m_nPalette=0;break;default:ASSERT(FALSE);else m_nPalette=m_DibHead->biClrUsed; ASSERT(m_nPalette>=0)&&(m_nPalette<=256);void CBitmapView:Clear()if(m_hFile=NULL) return;:UnmapViewOfFile(m_lpvFile);:CloseHandle(m_hMap)

21、;:CloseHandle(m_hFile);m_hFile=NULL; if(m_nBmpallocate=crtallocate) delete m_DibHead; else if(m_nBmpallocate=heapallocate) :GlobalUnlock(m_hGlob); :GlobalFree(m_hGlob); if(m_nImageallocate=crtallocate) delete m_Image; if(m_hPalette!=NULL) :DeleteObject(m_hPalette); if(m_Bmp!=NULL) :DeleteObject(m_Bm

22、p); m_nBmpallocate=m_nImageallocate=None; m_hGlob=NULL; m_DibHead=NULL; m_Image=NULL; m_ColorList=NULL; m_nPalette=0; m_ImageSize=0; m_lpvFile=NULL; m_hMap=NULL; m_hFile=NULL; m_Bmp=NULL; m_hPalette=NULL;BOOL CBitmapView:ReadFile(CFile *pFile)int nCount,nSize;BITMAPFILEHEADER bmfh;Clear();try nCount

23、=pFile->Read(LPVOID)&bmfh,sizeof(BITMAPFILEHEADER); if(nCount!=sizeof(BITMAPFILEHEADER) throw new CException; if(bmfh.bfType!=0x4d42) throw new CException; nSize=bmfh.bfOffBits-sizeof(BITMAPFILEHEADER); m_DibHead=(LPBITMAPINFOHEADER) new charnSize; m_nBmpallocate=m_nImageallocate=crtallocate;

24、 nCount=pFile->Read(m_DibHead,nSize); SetPaletteSize(m_DibHead->biBitCount); GetPalette(); m_Image=(LPBYTE) new charm_ImageSize; nCount=pFile->Read(m_Image,m_ImageSize); catch(CException* tmpc)AfxMessageBox("文件讀取錯誤");tmpc->Delete();return FALSE; return TRUE;BOOL CBitmapView:Set

25、Palette()if(m_nPalette!=0)return FALSE;CClientDC dc(this);CDC *pDC=&dc;m_hPalette=:CreateHalftonePalette(pDC->GetSafeHdc();return TRUE;BOOL CBitmapView:GetPalette()if(m_nPalette=0)return FALSE;if(m_hPalette!=NULL):DeleteObject(m_hPalette);LPLOGPALETTE pTempPalette=(LPLOGPALETTE) new char2*siz

26、eof(WORD)+m_nPalette*sizeof(PALETTEENTRY);pTempPalette->palVersion=0x30;pTempPalette->palNumEntries=m_nPalette;LPRGBQUAD pRGBQuad=(LPRGBQUAD)m_ColorList;for(int i=0;i<m_nPalette;i+)pTempPalette->palPalEntryi.peRed=pRGBQuad->rgbRed;pTempPalette->palPalEntryi.peGreen=pRGBQuad->rgb

27、Green;pTempPalette->palPalEntryi.peBlue=pRGBQuad->rgbBlue;pTempPalette->palPalEntryi.peFlags=0;pRGBQuad+;m_hPalette=:CreatePalette(pTempPalette);delete pTempPalette;return TRUE;BOOL CBitmapView:DibToDC(CDC *pDC, CSize size)if(m_DibHead=NULL)return FALSE;if(m_hPalette!=NULL)HDC hdc=pDC->G

28、etSafeHdc();:SelectPalette(hdc,m_hPalette,TRUE);pDC->SetStretchBltMode(COLORONCOLOR);:StretchDIBits(pDC->GetSafeHdc(),0,0,size.cx,size.cy,0,0,m_DibHead->biWidth,m_DibHead->biHeight,m_Image,(LPBITMAPINFO)m_DibHead,DIB_RGB_COLORS,SRCCOPY);return TRUE;BOOL CBitmapView:MemToDib(LPVOID lmem)C

29、lear();m_DibHead=(LPBITMAPINFOHEADER)lmem;SetPaletteSize(m_DibHead->biBitCount);m_Image=(LPBYTE)m_ColorList+sizeof(RGBQUAD)*m_nPalette;GetPalette();return TRUE;CSize CBitmapView:GetDibSize()if(m_DibHead=NULL)return CSize(0,0);return CSize(int)m_DibHead->biWidth,(int)m_DibHead->biHeight);4、編

30、譯檢驗沒有出現(xiàn)錯誤； 出現(xiàn)顯示位圖的菜單框Bitmap，結果如下：5、  在程序資源中創(chuàng)建位圖條為默認；經(jīng)查資料，在這里簡單介紹一下如何建立一個位圖資源。新建一個VC+工程，取名為“Bitmap”，具體的步驟參考菜單實例中的工程創(chuàng)建，創(chuàng)建好后，單擊主菜單中的“插入”“資源”，彈出“插入資源”對話框?；蛘邌螕繇椖抗ぷ鲄^(qū)中的“Resource View”標簽，激活資源視圖選項卡，然后選中其中任一節(jié)點右鍵單擊，在快捷菜單中選擇“插入”命令，會彈出相同的資源對話框。在“插入資源”對話框中選擇Bitmap，單擊右邊的“新建”按鈕新建一個位圖資源，其ID為IDB_BITMAP1（或者單

31、擊“引入”按鈕，從文件中導入一個位圖資源），如圖下圖所示：在項目工作區(qū)中的“Resource View”標簽下，點鼠標右鍵選擇Bitmap下的“IDB_BITMAP1”，選擇“屬性”命令，彈出屬性對話框，如下圖所示。在其中，對諸如ID、File name等屬性取默認值。“位圖屬性”對話框在項目工作區(qū)中的“Resource View”標簽下，雙擊Bitmap下的“IDB_BITMAP1”，在彈出的文件測覽窗口中出現(xiàn)位圖資源編輯器，如下圖所示。在該編輯區(qū)里可以完成與畫圖程序同樣的各種編輯功能，包括填充各種形狀，擦去錯誤等，可在其中繪制期望的位圖。位圖資源編輯器繪制好位圖后，單擊“文件”“保存”命令

32、保存資源文件。這樣，一個位圖資源就制作好了。在程序中，可利用CBitmap類的LoadBitmap函數(shù)來加載位圖資源。6、 修改OnInitialUpdate函數(shù)中的代碼； void CBitmapView:OnInitialUpdate()CScrollView:OnInitialUpdate();CSize sizeTotal;/ TODO: calculate the total size of this viewm_x=25;CSize MaxSize(24000,32000);CSize MinSize(MaxSize.cx/100,MaxSize.cy/100);SetScrollSizes(MM_HIMETRIC,MaxSize,MaxSize,MinSize);LPVOID lFirstBMP=(LPVOID):LoadResource(NULL,:FindResource(NULL,MAKEINTRESOURCE(IDB_BITMAP1),RT_BITMAP);MemToDib(lFirstBMP); 7、 修改OnDraw函數(shù)中的代碼；  void CBitmapView:OnDraw(CDC* pDC)CBitmapDoc* pDoc = GetDocument()