摘 要 該文論述了在Windows同一視窗中顯示多幅彩色圖像的技術和實現方法,並提供最優化程序壓縮原圖像的顏色數量。
關鍵詞 調色板 Windows 圖像處理
在目前的大多數微機中都配置了高性能的TVGA或SVGA圖形卡,在這些圖形卡中,紅、綠、藍三元色各佔六位,顏色總數佔18位,故可以顯示262144種顏色,在更進階的圖形卡中,甚至可達24位的真彩色。使用調色板技術,可以在一個視窗顯示256種顏色,每一副圖像都具有獨立的256個調色板,顯示時更換調色板便可滿足各幅圖像的顏色要求。
然而,在某些應用中則要求同一視窗中顯示兩幅甚至更多的彩色圖像,如果按照常規設計,視窗中只能正確地顯示其中一幅圖像,而其它的圖像則由於其調色板被更換,顏色就會混亂。在我們開發多媒體查詢系統——山東省旅遊資源查詢子系統時,系統要求以一幅山東省彩色地圖爲背景,然後在各個旅遊景點設定一個觸摸按鈕,當用戶觸摸該按鈕時,在視窗的右下部分顯示該景點的彩色圖像。如果圖像不經過特殊處理,則在顯示該景點的彩色圖像的同時也更換了該視窗的調色板,使背景圖像的顏色失真。爲了解決這個問題,我們對圖像做了特殊處理,使背景圖像和各個景點圖像的調色板不發生衝突。同時還要考慮到Windows佔用了前20個調色板,在一般情況下不允許更改。根據系統的實際情況,我們對調色板做了如下佈置:第0～19號調色板爲Windows系統保留;第20～148號調色板爲背景圖像使用,一旦背景圖像使用後,就不再更改;第149～255號調色板爲各景點圖像使用,當顯示不同的景點圖像時,隨時更改這些調色板。定義一個PALETTEENTRY類型的數組palette[256]用來儲存各顏色分量。該類型是Windows定義的一種結構:
typedef struct {
BYTE peRed;
/*調色板項的紅色飽和度*/
BYTE peGreen;/*調色板項的綠色飽和度*/
BYTE peBlue;
/*調色板項的藍色飽和度*/
BYTE peFlags;/*NULL、PC-EXPLICIT、PC-NOCOLLAPSE一般取PC-EXPLICIT*/
} PALETTEENTRY;
這樣把背景圖像的第20～148號調色板和景點圖像的第149～255號調色板分別放入pal
ette[20]～palette[255]中,然後按下列步驟實現該調色板。
1.定義HDC hdc; HPALETTE w-hp; LOGPALETTE *pal;
2.給pal賦值
pal=(NPLOGPALETTE)LocalAlloc(LMEM-FIXED,
sizeof(LOGPALETTE)+256*sizeof(PALETTEENTRY));
pal->palVersion=0X300;/*
pal->palNumEntries=256;
memcpy(%pal->palPalEntry[0],&palette[0],
256*sizeof(PALETTEENTRY);
3.實現該調色板
hdc=GetDC(hWnd);
w-hp=CreatePalette((LPLOGPALETTE)pal);
w-hp=SelectPalette(hdc,w-hp,0);
RealizePalette(hdc);
LocalFree(HANDLE)pal);
其中hWnd爲要顯示圖像的視窗句柄。按上述步驟實現該調色板後,讀入要顯示的圖像,然後映射到hdc中即可。
本文提供的程序cpcolor.c可以實現把一個BMP格式的圖像從256色壓縮成(color2-color1+1)色,並把顏色號限制在color1到color2範圍內。程序執行格式爲:
cpcolor圖像檔案名 顏色下限 顏色上限本程序使用最優化方法,使用效果良好。
/* 源程序cpcolor.c */
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <alloc.h>
unsigned char palette[256][4];
long TAB[256];
unsigned char TT[256],BB[256];
int width,depth,bytes;
/* 該函數開啟圖像檔案並讀圖像的寬、高和各調色板的顏色分量,並把檔案指針指向圖像的開始處*/
FILE *get-bitmap-file(char*fname)
{
unsigned char ch;
int i,j,n;
FILE *fp;
fp=fopen(fname,"rb+");
if (fp==NULL) return NULL;
fseek(fp,18L,SEEK-SET);
fread(&width,2,1,fp);fseek(fp,2L,SEEK-CUR);
fread(&depth,2,1,fp);fseek(fp,2L,SEEK-CUR);
n=width/4;
if (width%4 !=0) n++;
bytes=n*4;
fseek(fp,54L,SEEK-SET);
fread(&palette[0][0],4,256,fp);
return fp;
}
/*該函數實現顏色的壓縮*/
void zh_fan-tu(FILE *fp,int color1,int color2)
{
unsigned char *p,*q,cc,ch;
long len;
int max-no, i,j,m,n,r0,b0,g0,r1,b1,g1;
double dd,dmin;
char s[4];
max-no=color2-color1+1;
for (i=0;i<256;i++) TAB[i]=0;
p=(char *)malloc(bytes+1);
for (i=0;i<depth;i++) {
fread(p,bytes,1,fp);
q=p;
for (j=0;j<bytes;j++,q++) if(j>=width) break;
else {
ch=(unsigned char)*q;
TAB[ch]++;
}
}
for (i=0;i<256;i++) tt[i]=(unsigned char)i;
for (i=0;i<255;i++) for (j=i+1;j<256;j++)
if (TAB[i]<TAB[j]){
len=TAB[i];TAB[i]=TAB[摘 要 該文論述了在Windows同一視窗中顯示多幅彩色圖像的技術和實現方法,並提供最優化程序壓縮原圖像的顏色數量。
關鍵詞 調色板 Windows 圖像處理
在目前的大多數微機中都配置了高性能的TVGA或SVGA圖形卡,在這些圖形卡中,紅、綠、藍三元色各佔六位,顏色總數佔18位,故可以顯示262144種顏色,在更進階的'圖形卡中,甚至可達24位的真彩色。使用調色板技術,可以在一個視窗顯示256種顏色,每一副圖像都具有獨立的256個調色板,顯示時更換調色板便可滿足各幅圖像的顏色要求。
然而,在某些應用中則要求同一視窗中顯示兩幅甚至更多的彩色圖像,如果按照常規設計,視窗中只能正確地顯示其中一幅圖像,而其它的圖像則由於其調色板被更換,顏色就會混亂。在我們開發多媒體查詢系統——山東省旅遊資源查詢子系統時,系統要求以一幅山東省彩色地圖爲背景,然後在各個旅遊景點設定一個觸摸按鈕,當用戶觸摸該按鈕時,在視窗的右下部分顯示該景點的彩色圖像。如果圖像不經過特殊處理,則在顯示該景點的彩色圖像的同時也更換了該視窗的調色板,使背景圖像的顏色失真。爲了解決這個問題,我們對圖像做了特殊處理,使背景圖像和各個景點圖像的調色板不發生衝突。同時還要考慮到Windows佔用了前20個調色板,在一般情況下不允許更改。根據系統的實際情況,我們對調色板做了如下佈置:第0～19號調色板爲Windows系統保留;第20～148號調色板爲背景圖像使用,一旦背景圖像使用後,就不再更改;第149～255號調色板爲各景點圖像使用,當顯示不同的景點圖像時,隨時更改這些調色板。定義一個PALETTEENTRY類型的數組palette[256]用來儲存各顏色分量。該類型是Windows定義的一種結構:
typedef struct {
BYTE peRed;
/*調色板項的紅色飽和度*/
BYTE peGreen;/*調色板項的綠色飽和度*/
BYTE peBlue;
/*調色板項的藍色飽和度*/
BYTE peFlags;/*NULL、PC-EXPLICIT、PC-NOCOLLAPSE一般取PC-EXPLICIT*/
} PALETTEENTRY;
這樣把背景圖像的第20～148號調色板和景點圖像的第149～255號調色板分別放入pal
ette[20]～palette[255]中,然後按下列步驟實現該調色板。
1.定義HDC hdc; HPALETTE w-hp; LOGPALETTE *pal;
2.給pal賦值
pal=(NPLOGPALETTE)LocalAlloc(LMEM-FIXED,
sizeof(LOGPALETTE)+256*sizeof(PALETTEENTRY));
pal->palVersion=0X300;/*
pal->palNumEntries=256;
memcpy(%pal->palPalEntry[0],&palette[0],
256*sizeof(PALETTEENTRY);
3.實現該調色板
hdc=GetDC(hWnd);
w-hp=CreatePalette((LPLOGPALETTE)pal);
w-hp=SelectPalette(hdc,w-hp,0);
RealizePalette(hdc);
LocalFree(HANDLE)pal);
其中hWnd爲要顯示圖像的視窗句柄。按上述步驟實現該調色板後,讀入要顯示的圖像,然後映射到hdc中即可。
本文提供的程序cpcolor.c可以實現把一個BMP格式的圖像從256色壓縮成(color2-color1+1)色,並把顏色號限制在color1到color2範圍內。程序執行格式爲:
cpcolor圖像檔案名 顏色下限 顏色上限本程序使用最優化方法,使用效果良好。
/* 源程序cpcolor.c */
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <alloc.h>
unsigned char palette[256][4];
long TAB[256];
unsigned char TT[256],BB[256];
int width,depth,bytes;
/* 該函數開啟圖像檔案並讀圖像的寬、高和各調色板的顏色分量,並把檔案指針指向圖像的開始處*/
FILE *get-bitmap-file(char*fname)
{
unsigned char ch;
int i,j,n;
FILE *fp;
fp=fopen(fname,"rb+");
if (fp==NULL) return NULL;
fseek(fp,18L,SEEK-SET);
fread(&width,2,1,fp);fseek(fp,2L,SEEK-CUR);
fread(&depth,2,1,fp);fseek(fp,2L,SEEK-CUR);
n=width/4;
if (width%4 !=0) n++;
bytes=n*4;
fseek(fp,54L,SEEK-SET);
fread(&palette[0][0],4,256,fp);
return fp;
}
/*該函數實現顏色的壓縮*/
void zh_fan-tu(FILE *fp,int color1,int color2)
{
unsigned char *p,*q,cc,ch;
long len;
int max-no, i,j,m,n,r0,b0,g0,r1,b1,g1;
double dd,dmin;
char s[4];
max-no=color2-color1+1;
for (i=0;i<256;i++) TAB[i]=0;
p=(char *)malloc(bytes+1);
for (i=0;i<depth;i++) {
fread(p,bytes,1,fp);
q=p;
for (j=0;j<bytes;j++,q++) if(j>=width) break;
else {
ch=(unsigned char)*q;
TAB[ch]++;
}
}
for (i=0;i<256;i++) tt[i]=(unsigned char)i;
for (i=0;i<255;i++) for (j=i+1;j<256;j++)
if (TAB[i]<TAB[j]){
len=TAB[i];TAB[i]=TAB[j];TAB[j]=len;
cc=TT[i];TT[i]=TT[j];TT[j]=cc;
memcpy(s,&palette[i][0],4);
memcpy(&palette[i][0],&palette[j][0],4);
memcpy(&palette[j][0],s,4);
}
for (i=color2;i>=color1;i--)
memcpy(&palette[i][0],&palette[i-color1][0],4);
for (i=0;i<max-no;i++) BB[TT[i]]=(unsigned char)i;
for (i=max-no;i<256;i++) {
r0=palette[i][2];
g0=palette[i][1];
b0=palette[i][0];
dmin=256.0*256.0*256.0;
m=0;
for (j=0;j<max-no;j++) {
r1=palette[j][2];
g1=palette[j][1];
b1=palette[j][0];
dd=1.0*(r0-r1)*(r0-r1)+1.0*(g0-g1)*(g0-g1)+1.0*(b0-b1)*(b0-b1);
dd=sqrt(dd);
if (dmin>dd) {dmin=dd;m=j;}
}
BB[TT[i]]=(unsigned char)m;
}
for (i=0;i<256;i++) BB[i]+=color1;
}
void w-create-bitmap(FILE *fp)
{
int i,j,n,m,t;
long len;
unsigned char far *p,far *q,cc,ch;
unsigned nn;
fseek(fp,54L,SEEK-SET);
len=ftell(fp);
fwrite(&palette[0][0],4,256,fp);
p=(unsigned char far *)farmalloc(bytes+1);
len=ftell(fp);
for (i=0;i<depth;i++) {
fseek(fp,len,SEEK-SET);
fread(p,bytes,1,fp);
fseek(fp,len,SEEK-SET);
len+=bytes;
q=p;
for (j=0;j<width;j++,q++) {
cc=(unsigned char)(*q);
ch=BB[cc];
*q=ch;
}
fwrite(p,bytes,1,fp);
}
farfree(p);
}
main(int argc,char *args[])
{
FILE *fp;
if (argc<4) {
printf("參數:檔案名 顏色下限 顏色上限n");
return;
}
fp=get-bitmap-file(args[1]);
if (fp==NULL) return;
zh-fan-tu(fp,atoi(args[2],atoi(args[3]));
w-create-bitmap(fp);
fclose(fp);
}
參考文獻
王旭 張軍譯osoft Windows 3.1程序員參考手冊.北京:清華大學出版社,1994.
作者：王玉增