用VB写高效的图像处理程序doc资料.docx
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用VB写高效的图像处理程序
用VB写高效的图像处理程序
自盘古开天地以来（好像夸张了点），一直有人抱怨VB程序速度慢。
特别是图像处理，被认为是VB的禁区。
说起来也是，市面上的关于VB的图像处理的数据都是先讲计算公式，再直接用PSet（或API函数SetPixel）逐点画（至少我见过的书都是这样）。
效果是办到了，但速度慢得离谱：
对一幅640*480的图像进行半透明合并就需要10秒钟；而在PhotoShop中，只要一设置图层的透明度，半透明效果立即呈现。
难怪有人说VB的闲话。
但这并不表示VB不能写高速的图像处理程序，速度慢是因为没有使用正确的方法。
从VB5开始，能以本机代码编译成exe文件，所以不存在代码执行速度的问题。
那么，是什么拖慢了速度呢？
就是PSet和SetPixel！
PSet把浮点形式的坐标转为像素单位，再交给SetPixel处理。
而SetPixel呢，坐标系转化、剪裁区域判断、将颜色匹配为设备支持的最接近的，最后还要根据不同的颜色格式寻址、为将颜色写入其所在位进行位运算。
经过这么多层处理，速度不慢才怪。
那么，怎样才能提高处理速度呢？
使用DIB，直接对位图所在内存进行操作，速度可以大大提高。
现在看看，这只是一个简单的色彩演示程序。
CPU:
赛扬333；内存:
PC100（很老的概念了）的SDRAM，128MB；单位:
毫秒
Windows98
WindowsXP
说 明
VB_PSet
1,199.4553
786.1885
在VB使用PSet画的
VB_SetPixel
872.3621
451.3712
在VB使用SetPixelV画的
VB_DIB
8.2218
8.2226
在VB使用DIB画的
VB_DIB_Ptr
9.6783
9.4420
在VB使用DIBSection+模拟指针画的
VC（Debug）
6.6896
6.6503
VC写的（Debug版）
VC（Release）
3.2736
3.6247
VC写的（Release版）
从这个表中可看出：
1.VC比VB_DIB、VB_DIB_Ptr快两倍，这是因为SafeArray结构的数组比真正的指针慢，但也不是某些人所说的70~100倍；
2.VB_DIB_Ptr比VB_DIB慢一点，这是因为模拟指针本来就是靠SafeArray结构的数组，而且模拟指针需要对两个数组进行操作，所以速度慢一点；
3.真正差了70~100倍是VB_PSet和VB_SetPixel，特别是VB_PSet在Windows98下与VB_DIB差了145倍。
以上可证，速度慢的原因是SetPixel非常低效，而并不是VB的问题。
虽然VC的的确比较快，但是我写这篇文章不是为了讨论速度极限（否则这篇文章会改名为《如何用汇编写高速的图像处理程序》），而是为了告诉大家如何在VB中写能够实时处理的图像处理程序。
在Windows3.0以前，Windows系统用的是DDB（设备有关位图）。
DDB没有调色板，显示的颜色依赖硬件，处理色彩很不方便。
所以Microsoft在Windows3.0中重新定义了BMP文件格式（BMP3.0），使其支持设备无关位图——也就是DIB。
时至今日，BMP的版本号已升至5.0（WindowsNT4.0、Windows95定义了BMP4.0，Windows98、Windows2000定义了BMP5.0），但基本结构没有变——仍是BMP文件头和DIB组成：
BMP文件
BITMAPFILEHEADER
BMP文件头
DIB
BITMAPINFOHEADER
位图信息头
RGBQUAD[]
调色板
位图数据
（#代表可以不填（=0）的项目）
BMP文件头——BITMAPFILEHEADER
原型定义：
typedefstructtagBITMAPFILEHEADER{//bmfhWORDbfType;DWORDbfSize;WORDbfReserved1;WORDbfReserved2;DWORDbfOffBits;}BITMAPFILEHEADER;
VB声明：
TypeBITMAPFILEHEADERbfType（0to1）AsBytebfSizeAsLongbfReserved1AsIntegerbfReserved2AsIntegerbfOffBitsAsLongEndType
说明：
bfType
指示文件的类型，必须是“BM”
bfSize#
指示文件的大小，包括BITMAPFILEHEADER
bfReserved1
保留，=0
bfReserved2
保留，=0
bfOffBits#
从文件头到位图数据的偏移字节数
文件信息头——BITMAPINFOHEADER
原型定义：
typedefstructtagBITMAPINFOHEADER{//bmihDWORDbiSize;LONGbiWidth;LONGbiHeight;WORDbiPlanes;WORDbiBitCount;DWORDbiCompression;DWORDbiSizeImage;LONGbiXPelsPerMeter;LONGbiYPelsPerMeter;DWORDbiClrUsed;DWORDbiClrImportant;}BITMAPINFOHEADER;
VB声明：
TypeBITMAPINFOHEADERbiSizeAsLongbiWidthAsLongbiHeightAsLongbiPlanesAsIntegerbiBitCountAsIntegerbiCompressionAsLongbiSizeImageAsLongbiXPelsPerMeterAsLongbiYPelsPerMeterAsLongbiClrUsedAsLongbiClrImportantAsLongEndType
说明：
biSize
BITMAPINFOHEADER结构的大小。
BMP有多个版本，就靠biSize来区别：
BMP3.0：
BITMAPINFOHEADER（=40）
BMP4.0：
BITMAPV4HEADER（=108）
BMP5.0：
BITMAPV5HEADER（=124）
biWidth
位图的高度，单位是像素
biHeight
位图的宽度，单位是像素
biPlanes
设备的位平面数。
现在都是1
biBitCount
图像的颜色位数
0：
当biCompression=BI_JPEG时必须为0（BMP5.0）
1：
单色位图
4：
16色位图
8：
256色位图
16：
增强色位图，默认为555格式
24：
真彩色位图
32：
32位位图，默认情况下Windows不会处理最高8位，可以将它作为自己的Alpha通道
biCompression
压缩方式
BI_RGB：
无压缩
BI_RLE8：
行程编码压缩，biBitCount必须等于8
BI_RLE4：
行程编码压缩，biBitCount必须等于4
BI_BITFIELDS：
指定RGB掩码，biBitCount必须等于16、32
BI_JPEG：
JPEG压缩（BMP5.0）
BI_PNG：
PNG压缩（BMP5.0）
biSizeImage#
实际的位图数据所占字节（biCompression=BI_RGB时可以省略）
biXPelsPerMeter#
目标设备的水平分辨率，单位是每米的像素个数
biYPelsPerMeter#
目标设备的垂直分辨率，单位是每米的像素个数
biClrUsed#
使用的颜色数（当biBitCount等于1、4、8时才有效）。
如果该项为0，表示颜色数为2^biBitCount
biClrImportant#
重要的颜色数。
如果该项为0，表示所有颜色都是重要的
调色板
只有biBitCount等于1、4、8时才有调色板。
调色板实际上是一个数组，元素的个数由biBitCount和biClrUsed决定。
原型定义：
typedefstructtagRGBQUAD{//rgbqBYTErgbBlue;BYTErgbGreen;BYTErgbRed;BYTErgbReserved;}RGBQUAD;
VB声明：
PrivateTypeRGBQUADrgbBlueAsBytergbGreenAsBytergbRedAsBytergbReservedAsByteEndType
说明：
rgbBlue
蓝色分量
rgbGreen
绿色分量
rgbRed
红色分量
rgbReserved#
保留，=0
位图数据
◆扫描行：
一行的图像数据叫做一个扫描行。
一个扫描行的长度必须是4的倍数（字节），如果不是，则需要补齐。
计算公式：
LineBytes=（（biWidth*biBitCount+31）And&HFFFFFFE0）\8
由于BMP设定者认为数学坐标系更总要，所以DIB的扫描行是逆序存储的（相对于屏幕坐标系而言），即屏幕上的第一行是DIB位图数据的最后一行。
◆1位色：
用1位表示一个像素，所以一个字节可以表示8个像素。
坐标是从最左边（最高位）开始的，而不是一般情况下的最低位。
在内存的摆放形式如下：
字节
0
...
位
7
6
5
4
3
2
1
0
像素
0
1
2
3
4
5
6
7
◆4位色：
用4位表示一个像素，所以一个字节可以表示2个像素。
坐标是从最左边（最高位）开始的，而不是一般情况下的最低位。
在内存的摆放形式如下：
字节
0
...
位
7
6
5
4
3
2
1
0
像素
0
1
像素位
3
2
1
0
3
2
1
0
◆8位色：
用8位表示一个像素，所以一个字节刚好只能表示一个像素。
在内存的摆放形式如下：
字节
0
1
...
像素
0
1
◆16位色：
用16位表示一个像素，所以两个字节可以表示1个像素。
默认情况下16位DIB是555格式，最高位无效（这对VB是个福音，因为VB没有16位无符号型）。
在内存的摆放形式如下（PC机是低字节在前）：
字节
0
1
2
3
...
位
7
6
5
4
3
2
1
0
7
6
5
4
3
2
1
0
7
6
5
4
3
2
1
0
7
6
5
4
3
2
1
0
像素
0
1
RGB
G
B
x
R
G
G
B
x
R
G
RGB位
2
1
0
4
3
2
1
0
0
4
3
2
1
0
4
3
2
1
0
4
3
2
1
0
0
4
3
2
1
0
4
3
◆24位色：
用24位表示一个像素，所以三个字节可以表示1个像素。
注意它的顺序是BGR，而不是传统的RGB。
在内存的摆放形式如下：
字节
0
1
2
3
4
5
...
像素
0
1
RGB
B
G
R
B
G
R
◆32位色：
用32位表示一个像素，所以四个字节可以表示1个像素。
注意绝大多数的GDI函数不会处理Alpha通道（只有AlphaBlend支持）。
在内存的摆放形式如下：
字节
0
1
2
3
4
5
6
7
...
像素
0
1
RGB
B
G
R
A
B
G
R
A
SetDIBitsToDevice
原型定义：
intSetDIBitsToDevice（HDChDC,//handletodevicecontextintXDest,//x-coordinateofupper-leftcornerofdest.rect.intYDest,//y-coordinateofupper-leftcornerofdest.rect.DWORDdwWidth,//sourcerectanglewidthDWORDdwHeight,//sourcerectangleheightintXSrc,//x-coordinateoflower-leftcornerofsourcerect.intYSrc,//y-coordinateoflower-leftcornerofsourcerect.UINTuStartScan,//firstscanlineinarrayUINTcScanLines,//numberofscanlinesCONSTVOID*lpvBits,//addressofarraywithDIBbitsCONSTBITMAPINFO*lpbmi,//addressofstructurewithbitmapinfo.UINTfuColorUse//RGBorpaletteindexes）;
VB声明：
DeclareFunctionSetDIBitsToDeviceLib"gdi32.dll"（ByValhDCAsLong,ByValXDestAsLong,ByValYDestAsLong,ByValdwWidthAsLong,ByValdwHeightAsLong,ByValXSrcAsLong,ByValYSrcAsLong,ByValuStartScanAsLong,ByValcScanLinesAsLong,lpvBitsAsAny,lpbmiAsAny,ByValfuColorUseAsLong）AsLong
说明：
将一幅与设备无关位图的全部或部分数据直接复制到一个设备。
这个函数在设备中定义了一个目标矩形，以便接收位图数据。
它也在DIB中定义了一个源矩形，以便从中提取数据
返回值：
如函数执行成功，返回欲复制的扫描线的数量；如返回常数GDI_ERROR，表示出错
参数：
hDC
一个设备场景的句柄。
该场景用于接收位图数据
XDest
指定绘制区域的左上角X坐标
YDest
指定绘制区域的左上角Y坐标
dwWidth
指定绘制区域的高度
dwHeight
指定绘制区域的宽度
XSrc
矩形在DIB中的起点X坐标
YSrc
矩形在DIB中的起点Y坐标
uStartScan
lpvBits中第一条扫描线的编号。
如lpbmi之BITMAPINFOHEADER部分的biHeight字段是正数，那么这条扫描线就会从位图的底部开始计算；如果是负数，就从顶部开始计算
cScanLines
欲复制的扫描线数量
lpvBits
指向一个缓冲区的指针。
这个缓冲区包含了以DIB格式描述的位图数据；这种格式是由lpbmi指定的
lpbmi
指向BITMAPINFO（为兼容BMP4/5而声明成Any），对DIB的格式和颜色进行描述的一个结构
fuColorUse
DIB_PAL_COLORS
颜色表是一个整数数组，其中包含了与目前选入hDC设备场景的调色板相关的索引
DIB_RGB_COLORS
颜色表包含了RGB颜色
StretchDIBits
原型定义：
intStretchDIBits（HDChDC,//handletodevicecontextintXDest,//x-coordinateofupper-leftcornerofdest.rectangleintYDest,//y-coordinateofupper-leftcornerofdest.rectangleintnDestWidth,//widthofdestinationrectangleintnDestHeight,//heightofdestinationrectangleintXSrc,//x-coordinateofupper-leftcornerofsourcerectangleintYSrc,//y-coordinateofupper-leftcornerofsourcerectangleintnSrcWidth,//widthofsourcerectangleintnSrcHeight,//heightofsourcerectangleCONSTVOID*lpBits,//addressofbitmapbitsCONSTBITMAPINFO*lpBitsInfo,//addressofbitmapdataUINTiUsage,//usageflagsDWORDdwRop//rasteroperationcode）;
VB声明：
DeclareFunctionStretchDIBitsLib"gdi32"（ByValhDCAsLong,ByValXDestAsLong,ByValYDestAsLong,ByValnDestWidthAsLong,ByValnDestHeightAsLong,ByValXSrcAsLong,ByValYSrcAsLong,ByValnSrcWidthAsLong,ByValnSrcHeightAsLong,lpBitsAsAny,lpBitsInfoAsAny,ByValwUsageAsLong,ByValdwRopAsLong）AsLong
说明：
根据一幅与设备无关的位图创建一幅与设备有关的位图
返回值：
执行成功返回位图句柄，零表示失败
参数：
hDC
一个设备场景的句柄，该设备场景定义了要创建的与设备有关位图的配置信息
XDest
指定绘制区域的左上角X坐标
YDest
指定绘制区域的左上角Y坐标
nDestWidth
指定绘制区域的高度
nDestHeight
指定绘制区域的宽度
XSrc
矩形在DIB中的起点X坐标
YSrc
矩形在DIB中的起点Y坐标
nSrcWidth
指定原位图绘制区域的左上角X坐标
nSrcHeight
指定原位图绘制区域的左上角Y坐标
lpBits
指向一个缓冲区的指针。
这个缓冲区包含了以DIB格式描述的位图数据；这种格式是由lpBitsInfo指定的
lpBitsInfo
指向BITMAPINFO（为兼容BMP4/5而声明成Any），对DIB的格式和颜色进行描述的一个结构
iUsage
DIB_PAL_COLORS
颜色表是一个整数数组，其中包含了与目前选入hDC设备场景的调色板相关的索引
DIB_RGB_COLORS
颜色表包含了RGB颜色
dwRop
欲进行的光栅运算
CreateDIBitmap
原型定义：
HBITMAPCreateDIBitmap（HDChDC,//handletodevicecontextCONSTBITMAPINFOHEADER*lpbmih,//pointertobitmapsizeandformatdataDWORDfdwInit,//initializationflagCONSTVOID*lpbInit,//pointertoinitializationdataCONSTBITMAPINFO*lpbmi,//pointertobitmapcolor-formatdataUINTfuUsage//color-datausage）;
VB声明：
DeclareFunctionCreateDIBitmapLib"gdi32"（ByValhDCAsLong,lpbmihAsAny,ByValfdwInitAsLong,lpbInitAsAny,lpbmiAsAny,ByValfuUsageAsLong）AsLong
说明：
将一幅与设备无关位图的全部或部分数据直接复制到一个设备。
这个函数在设备中定义了一个目标矩形，以便接收位图数据。
它也在DIB中定义了一个源矩形，以便从中提取数据
返回值：
执行成功则返回扫描线的数量，零表示失败。
会设置GetLastError
参数：
hDC
一个设备场景的句柄。
该场景用于接收位图数据
lpbmih
BITMAPINFOHEADER（为兼容BMP4/5而声明成Any），对DIB的格式进行描述的一个结构
fdwInit
如不应对位图数据进行初始化，那么设为零。
如设为CBM_INIT，表示根据lpbInit和lpbmi参数对位图进行初始化
lpbInit
指向一个缓冲区的指针。
这个缓冲区包含了以DIB格式描述的位图数据；这种格式是由lpbmi指定的
lpbmi
指向BITMAPINFO（为兼容BMP4/5而声明成Any），对DIB的格式和颜色进行描述的一个结构
fuUsage
DIB_PAL_COLORS
颜色表是一个整数数组，其中包含了与目前选入hDC设备场景的调色板相关的索引
DIB_RGB_COLORS
颜色表包含了RGB颜色
CreateDIBSection
原型定义：
HBITMAPCreateDIBSection（HDChDC,//handletodevicecontextCONSTBITMAPINFO*lpbmi,//pointertostructurecontainingbitmapsize,format,andcolordataUINTiUsage,//colordatatypeindicator:
RGBvaluesorpaletteindexesVOID*ppvBits,//pointertovariabletoreceiveapointertothebitmap´sbitvaluesHANDLEhSection,//optionalhandletoaf
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