VC实现多格式图像的转换
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◆ 周鸣扬 (healthboy@163.net)
色彩鲜艳漂亮的高品质图像，一个个形象生动的Windows图标，高速运动、活灵活现的三维动画，这些无一不显示出程序设计者的艺术才华。在程序设计中，图像处理已经成为每个程序员的必修课。
在VC中编程显示一幅位图，下列步骤是不可缺少的: 装入位图、获得位图的大小信息、启用设备环境、位传输等，所需的程序代码一般比较冗长而且复杂。如果想将装入的位图另存为其他格式的图像文件，代码就更长了。这一切都是因为GDI本身的局限性造成的。
GDI+技术
随着Windows 2000的推出，上述情况有了极大的改观: 程序员不必了解每种图像格式的具体含义，照样可以写出多格式图像浏览或转换程序，这一切全都依赖于Windows 2000及后继版中所使用的GDI+技术。
和传统的GDI不同，GDI+中引入了对COM（组件对象模型）技术的支持，通过COM技术，GDI+简化了对图像文件的访问（打开、保存）。它是通过调用COM组件来实现的，GDI+扮演的只是指挥者，而非操作员。对于图像文件，GDI+所关心的不是图像文件的文件头信息，不论要打开的文件格式是什么类型，GDI+首先要做的是在注册表中查看该图像格式的编码（或解码）信息是否已经注册（HKEY_CLASSES_ROOT\MIME\Database\Content Type）。如果已经注册，就通过该编码信息调用COM组件，就这么简单。这种技术早就在微软的其他软件中使用了(如IE)。“体验”过Nimda病毒的朋友可能对“audio/wav”这段代码并不陌生，Nimda就是靠它来伪装自己的：让IE认为附件是WAV文件而自动打开可执行程序，这其实也是IE使用COM技术的一个突出表现。
配合GDI+的推出，微软也同时发布了相应的SDK，如果已经安装了最新的Microsoft PlatForm SDK或已经开始使用VS.NET，GDI+的SDK就已经在系统中了。如果没有的话，可以到http: //noner.top263.net/progtool上去下载GDI+的头文件和库文件。有了GDI+之后，只需简单地创建一个图形对象（Graphics object），然后直接调用该对象的方法（methods）进行绘图即可。图形对象是GDI+中的核心，正如DC之于GDI那样。图形对象和DC有许多相似的地方，在使用上遵循着相同的使用规则，但是两者在本质上已经有很大的区别。一个是基于句柄的GDI，一个是基于组件对象模型的GDI+。使用GDI+的SDK编程，必须按照下面的规范来进行：使用GDI+的命名空间（namespace Gdiplus），在使用GDI+函数时必须进行GDI+的初始化，使用完毕要销毁GDI+，这些规范在下面所列的程序中有详细的说明。
访问注册表编码信息
上面说到GDI+是通过在注册表中查看编码信息来访问图像文件的，在GDI+的SDK中，编码信息是存储在 ImageCodecInfo类中的，在这个类中，有编码的CLSID（COM组件的GUID标识码）、编码方式描述等。对于GDI，在注册表中访问编码信息通常使用以下两个函数来实现：
1. 查看系统中可用的图像编码信息（数量及大小）
Status GetImageEncodersSize(
UINT* numEncoders,
//存储编码器数量的地址
UINT* size //存储编码信息所需内存大小
);
2. 得到所有的编码信息
Status GetImageEncoders(
UINT numEncoders，//可用编码器数量
UINT size，//存储编码器信息所需内存（由ImageCodecInfo类组成的数组的大小）
ImageCodecInfo* encoders//编码器信息指针
);
在GetImageEncoders函数中，参数numEncoders和size都是由GetImageEncodersSize返回的。下面的代码在注册表中查找具体格式图像的编码方式：
int GetImageCLSID(const WCHAR* format, CLSID* pCLSID)
{ //得到格式为format的图像文件的编码值，访问该格式图像的COM组件的GUID值保存在pCLSID中
UINT num = 0;
UINT size = 0;
ImageCodecInfo* pImageCodecInfo = NULL;
GetImageEncodersSize(&num, &size);
if(size == 0)
return FALSE; // 编码信息不可用
//分配内存
pImageCodecInfo = (ImageCodecInfo*)(malloc(size));
if(pImageCodecInfo == NULL)
return FALSE; // 分配失败
//获得系统中可用的编码方式的所有信息
GetImageEncoders(num, size, pImageCodecInfo);
//在可用编码信息中查找format格式是否被支持
for(UINT i = 0; i < num; ++i)
{ //MimeType：编码方式的具体描述
if( wcscmp(pImageCodecInfo[i]
.MimeType, format) == 0 )
{
*pCLSID = pImageCodecInfo[i]
.Clsid;
free(pImageCodecInfo);
return TRUE;
}
}
free(pImageCodecInfo);
return FALSE;
}
实现多格式的图像浏览和转换
有了前面的知识，实现多格式的图像的浏览与转换就不是什么难事了。
1．在VC中创建一个SDI项目ImageShow，对GDI+声明和初始化及销毁进行代码编制，具体代码如下：
#include “Gdiplus.h”
using namespace Gdiplus;
CImageShowView::CImageShowView()
{
//初始化GDI+
GdiplusStartupInput gdiplusStartupInput;
ULONG_PTR gdiplusToken;
GdiplusStartup(&gdiplusToken, &gdiplusStartupInput, NULL);
}
CImageShowView::～CImageShowView()
{
//销毁GDI+
ULONG_PTR gdiplusToken;
GdiplusShutdown(gdiplusToken);
}
2. 通过类向导(Class Wizard)，重载“文件”菜单中的“打开”和“另存为”两项。为了编程的简单，本程序只将当前打开的图像文件直接存为BMP文件（实际上保存为其他格式的文件也很简单，只不过是对文件名进行分析而已）。另外，为了在打开和保存文件时进行文件名的传递，还应在CImageShowView类中加入一全局变量“CString strOpenFileName”。“打开”和“另存为”两菜单的对应代码如下：
WCHAR* ToWChar(char * str)
{
//在GDI+中，有关字符的参数类型全部都是WCHAR类型
//该函数是将传统字符串进行转换
static WCHAR buffer[1024];
wcsset(buffer,0);
MultiByteToWideChar(CP_ACP,0,str,strlen(str),buffer,1024);
return buffer;
}
void CImageShowView::OnFileOpen()
{
//本程序能够打开各类常见格式的图像文件 static char szFilter[]=“常见格式图像文件(*.*)|*.*|”;
CFileDialog dlgChoseImage(1，NULL，NULL，NULL，szFilter);
if(dlgChoseImage.DoModal()==IDOK)
{
strOpenFileName=dlgChoseImage
.GetPathName();
//打开文件后立即在窗口中显示(重绘客户窗口)
this->Invalidate();
}
}
void CImageShowView::OnFileSaveAs()
{
if(strOpenFileName.IsEmpty())
{
AfxMessageBox(“当前没有打开图像文件，不能进行保存!”);
return;
}
//建立图形对象
Graphics graphics(GetDC()->m_hDC);
//装入当前已经打开的图像文件
Image image(ToWChar(strOpenFileName.GetBuffer(strOpenFileName.GetLength())));
CString strFileSave;
//将其他格式的图像全部另存为BMP文件
static char szFilter[]=“位图(*.BMP)|*.BMP|”;
CFileDialog dlgChoseImage(0，“BMP”,NULL，NULL，szFilter);
if(dlgChoseImage.DoModal()==IDOK)
{
strFileSave=dlgChoseImage.GetPathName();
CLSID clsid;
if(GetImageCLSID(L“image/bmp”，&clsid))
{
image.Save(ToWChar(strFileSave.GetBuffer(strFileSave.GetLength())), &clsid, NULL);
//将保存后的图像进行显示
strOpenFileName=strFileSave;
this->Invalidate();
}
}
}
3．为了浏览图像转换前后的效果，还应该在窗口中分别绘制转换前后的图像，这需要在OnDraw函数中添加绘制代码，如下所示：
void CImageShowView::OnDraw(CDC* pDC)
{
CImageShowDoc* pDoc = GetDocument();
ASSERT_VALID(pDoc);
//如果没有选择显示图像文件，则不用重绘
if(strOpenFileName.IsEmpty())
return;
//显示当前打开的图像文件的全名
this->GetParent()->SetWindowText(strOpenFileName);
//建立图像对象
Graphics graphics(pDC->m_hDC);
//装入图形文件
Image image(ToWChar(strOpenFileName.GetBuffer(strOpenFileName.GetLength())));
Point destPoints[3] =
{
Point(0, 0),
Point(image.GetWidth(), 0),
Point(0, image.GetHeight())
};
Point* pdestPoints = destPoints;
//在指定区域pdestPoints显示图像
graphics.DrawImage(&image, pdestPoints, 3);
}
在编译上面的程序之前，应该将Gdiplus.lib文件连编到项目中去，否则将会出现“LINK 2001”编译错误。上述程序在Visual Studio 6.0、Windows 2000/XP下调试通过，它能够显示或转换的图像格式有BMP、GIF、JPEG、Exif、PNG、TIFF、ICON、WMF、EMF等等。需要说明的是，本文只就GDI+编程的基本原理进行了阐述，事实上，GDI+的应用远不止此。
结束语
如果对本程序进行些改进，还可以编制出功能更加强大的图像处理程序。本文中所提到的程序，在笔者的主页“国税之家”（http://nationaltax.home.chinaren.com）的“个人世界”中可以下载到。有关GDI+编程的帮助信息，大家可以到微软的MSDN网站去查阅。
色彩鲜艳漂亮的高品质图像，一个个形象生动的Windows图标，高速运动、活灵活现的三维动画，这些无一不显示出程序设计者的艺术才华。在程序设计中，图像处理已经成为每个程序员的必修课。
在VC中编程显示一幅位图，下列步骤是不可缺少的: 装入位图、获得位图的大小信息、启用设备环境、位传输等，所需的程序代码一般比较冗长而且复杂。如果想将装入的位图另存为其他格式的图像文件，代码就更长了。这一切都是因为GDI本身的局限性造成的。
GDI+技术
随着Windows 2000的推出，上述情况有了极大的改观: 程序员不必了解每种图像格式的具体含义，照样可以写出多格式图像浏览或转换程序，这一切全都依赖于Windows 2000及后继版中所使用的GDI+技术。
和传统的GDI不同，GDI+中引入了对COM（组件对象模型）技术的支持，通过COM技术，GDI+简化了对图像文件的访问（打开、保存）。它是通过调用COM组件来实现的，GDI+扮演的只是指挥者，而非操作员。对于图像文件，GDI+所关心的不是图像文件的文件头信息，不论要打开的文件格式是什么类型，GDI+首先要做的是在注册表中查看该图像格式的编码（或解码）信息是否已经注册（HKEY_CLASSES_ROOT\MIME\Database\Content Type）。如果已经注册，就通过该编码信息调用COM组件，就这么简单。这种技术早就在微软的其他软件中使用了(如IE)。“体验”过Nimda病毒的朋友可能对“audio/wav”这段代码并不陌生，Nimda就是靠它来伪装自己的：让IE认为附件是WAV文件而自动打开可执行程序，这其实也是IE使用COM技术的一个突出表现。
配合GDI+的推出，微软也同时发布了相应的SDK，如果已经安装了最新的Microsoft PlatForm SDK或已经开始使用VS.NET，GDI+的SDK就已经在系统中了。如果没有的话，可以到http: //noner.top263.net/progtool上去下载GDI+的头文件和库文件。有了GDI+之后，只需简单地创建一个图形对象（Graphics object），然后直接调用该对象的方法（methods）进行绘图即可。图形对象是GDI+中的核心，正如DC之于GDI那样。图形对象和DC有许多相似的地方，在使用上遵循着相同的使用规则，但是两者在本质上已经有很大的区别。一个是基于句柄的GDI，一个是基于组件对象模型的GDI+。使用GDI+的SDK编程，必须按照下面的规范来进行：使用GDI+的命名空间（namespace Gdiplus），在使用GDI+函数时必须进行GDI+的初始化，使用完毕要销毁GDI+，这些规范在下面所列的程序中有详细的说明。
访问注册表编码信息
上面说到GDI+是通过在注册表中查看编码信息来访问图像文件的，在GDI+的SDK中，编码信息是存储在 ImageCodecInfo类中的，在这个类中，有编码的CLSID（COM组件的GUID标识码）、编码方式描述等。对于GDI，在注册表中访问编码信息通常使用以下两个函数来实现：
1. 查看系统中可用的图像编码信息（数量及大小）
Status GetImageEncodersSize(
UINT* numEncoders,
//存储编码器数量的地址
UINT* size //存储编码信息所需内存大小
);
2. 得到所有的编码信息
Status GetImageEncoders(
UINT numEncoders，//可用编码器数量
UINT size，//存储编码器信息所需内存（由ImageCodecInfo类组成的数组的大小）
ImageCodecInfo* encoders//编码器信息指针
);
在GetImageEncoders函数中，参数numEncoders和size都是由GetImageEncodersSize返回的。下面的代码在注册表中查找具体格式图像的编码方式：
int GetImageCLSID(const WCHAR* format, CLSID* pCLSID)
{ //得到格式为format的图像文件的编码值，访问该格式图像的COM组件的GUID值保存在pCLSID中
UINT num = 0;
UINT size = 0;
ImageCodecInfo* pImageCodecInfo = NULL;
GetImageEncodersSize(&num, &size);
if(size == 0)
return FALSE; // 编码信息不可用
//分配内存
pImageCodecInfo = (ImageCodecInfo*)(malloc(size));
if(pImageCodecInfo == NULL)
return FALSE; // 分配失败
//获得系统中可用的编码方式的所有信息
GetImageEncoders(num, size, pImageCodecInfo);
//在可用编码信息中查找format格式是否被支持
for(UINT i = 0; i < num; ++i)
{ //MimeType：编码方式的具体描述
if( wcscmp(pImageCodecInfo[i]
.MimeType, format) == 0 )
{
*pCLSID = pImageCodecInfo[i]
.Clsid;
free(pImageCodecInfo);
return TRUE;
}
}
free(pImageCodecInfo);
return FALSE;
}
实现多格式的图像浏览和转换
有了前面的知识，实现多格式的图像的浏览与转换就不是什么难事了。
1．在VC中创建一个SDI项目ImageShow，对GDI+声明和初始化及销毁进行代码编制，具体代码如下：
#include “Gdiplus.h”
using namespace Gdiplus;
CImageShowView::CImageShowView()
{
//初始化GDI+
GdiplusStartupInput gdiplusStartupInput;
ULONG_PTR gdiplusToken;
GdiplusStartup(&gdiplusToken, &gdiplusStartupInput, NULL);
}
CImageShowView::～CImageShowView()
{
//销毁GDI+
ULONG_PTR gdiplusToken;
GdiplusShutdown(gdiplusToken);
}
2. 通过类向导(Class Wizard)，重载“文件”菜单中的“打开”和“另存为”两项。为了编程的简单，本程序只将当前打开的图像文件直接存为BMP文件（实际上保存为其他格式的文件也很简单，只不过是对文件名进行分析而已）。另外，为了在打开和保存文件时进行文件名的传递，还应在CImageShowView类中加入一全局变量“CString strOpenFileName”。“打开”和“另存为”两菜单的对应代码如下：
WCHAR* ToWChar(char * str)
{
//在GDI+中，有关字符的参数类型全部都是WCHAR类型
//该函数是将传统字符串进行转换
static WCHAR buffer[1024];
wcsset(buffer,0);
MultiByteToWideChar(CP_ACP,0,str,strlen(str),buffer,1024);
return buffer;
}
void CImageShowView::OnFileOpen()
{
//本程序能够打开各类常见格式的图像文件 static char szFilter[]=“常见格式图像文件(*.*)|*.*|”;
CFileDialog dlgChoseImage(1，NULL，NULL，NULL，szFilter);
if(dlgChoseImage.DoModal()==IDOK)
{
strOpenFileName=dlgChoseImage
.GetPathName();
//打开文件后立即在窗口中显示(重绘客户窗口)
this->Invalidate();
}
}
void CImageShowView::OnFileSaveAs()
{
if(strOpenFileName.IsEmpty())
{
AfxMessageBox(“当前没有打开图像文件，不能进行保存!”);
return;
}
//建立图形对象
Graphics graphics(GetDC()->m_hDC);
//装入当前已经打开的图像文件
Image image(ToWChar(strOpenFileName.GetBuffer(strOpenFileName.GetLength())));
CString strFileSave;
//将其他格式的图像全部另存为BMP文件
static char szFilter[]=“位图(*.BMP)|*.BMP|”;
CFileDialog dlgChoseImage(0，“BMP”,NULL，NULL，szFilter);
if(dlgChoseImage.DoModal()==IDOK)
{
strFileSave=dlgChoseImage.GetPathName();
CLSID clsid;
if(GetImageCLSID(L“image/bmp”，&clsid))
{
image.Save(ToWChar(strFileSave.GetBuffer(strFileSave.GetLength())), &clsid, NULL);
//将保存后的图像进行显示
strOpenFileName=strFileSave;
this->Invalidate();
}
}
}
3．为了浏览图像转换前后的效果，还应该在窗口中分别绘制转换前后的图像，这需要在OnDraw函数中添加绘制代码，如下所示：
void CImageShowView::OnDraw(CDC* pDC)
{
CImageShowDoc* pDoc = GetDocument();
ASSERT_VALID(pDoc);
//如果没有选择显示图像文件，则不用重绘
if(strOpenFileName.IsEmpty())
return;
//显示当前打开的图像文件的全名
this->GetParent()->SetWindowText(strOpenFileName);
//建立图像对象
Graphics graphics(pDC->m_hDC);
//装入图形文件
Image image(ToWChar(strOpenFileName.GetBuffer(strOpenFileName.GetLength())));
Point destPoints[3] =
{
Point(0, 0),
Point(image.GetWidth(), 0),
Point(0, image.GetHeight())
};
Point* pdestPoints = destPoints;
//在指定区域pdestPoints显示图像
graphics.DrawImage(&image, pdestPoints, 3);
}
在编译上面的程序之前，应该将Gdiplus.lib文件连编到项目中去，否则将会出现“LINK 2001”编译错误。上述程序在Visual Studio 6.0、Windows 2000/XP下调试通过，它能够显示或转换的图像格式有BMP、GIF、JPEG、Exif、PNG、TIFF、ICON、WMF、EMF等等。需要说明的是，本文只就GDI+编程的基本原理进行了阐述，事实上，GDI+的应用远不止此。
结束语
如果对本程序进行些改进，还可以编制出功能更加强大的图像处理程序。本文中所提到的程序，在笔者的主页“国税之家”（http://nationaltax.home.chinaren.com）的“个人世界”中可以下载到。有关GDI+编程的帮助信息，大家可以到微软的MSDN网站去查阅。
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