原文:圖像處理中的跨度(stride)

使用C#的BitmapData

最近要轉(zhuǎn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，正研究C#。C#好是好，不過(guò)處理圖片時(shí)一個(gè)像素一個(gè)像素的操作像素不是一般的慢。其實(shí)Delphi也一樣，但好在Delphi的Bitmap類提供了ScanLines，可以一行一行的讀圖，效率比較高。C#應(yīng)該也有類似的東東。經(jīng)過(guò)一番搜索，終于發(fā)現(xiàn)了BitmapData類。

先看個(gè)例子，這是對(duì)一張位圖的每個(gè)像素按FF取補(bǔ)，然后輸出到一個(gè)新圖（代碼有點(diǎn)啰嗦，不過(guò)應(yīng)該可以說(shuō)明問(wèn)題了）。

int h = m_Bmp.Height;
int w = m_Bmp.Width;

Bitmap bmpOut = new Bitmap(w, h, PixelFormat.Format24bppRgb);

BitmapData dataIn = m_Bmp.LockBits(new Rectangle(0,0,w,h),ImageLockMode.ReadOnly,PixelFormat.Format24bppRgb;
BitmapData dataOut = bmpOut.LockBits(new Rectangle(0, 0, w, h), ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format24bppRgb);

unsafe
{
byte* pIn = (byte*)(dataIn.Scan0.ToPointer());
byte * pOut = (byte*)(dataOut.Scan0.ToPointer());

for (int y = 0; y < dataIn.Height; y++)
{
for (int x = 0; x < dataIn.Width; x++)
{

pOut[0] = (byte)(255 - pIn[0]);
pOut[1] = (byte)(255 - pIn[1]);
pOut[2] = (byte)(255 - pIn[2]);

pIn += 3;
pOut += 3;
}

pIn += dataIn.Stride - dataIn.Width * 3;
pOut += dataOut.Stride - dataOut.Width * 3;
}
}

bmpOut.UnlockBits(dataOut);
m_Bmp.UnlockBits(dataIn);

貌似比Delphi復(fù)雜得多，難道我真的天生對(duì)指針過(guò)敏？還是Delphi的比較好理解，就是掃描每一行，然后對(duì)當(dāng)前像素點(diǎn)的三個(gè)分量做處理，非常方便。而且C#代碼中的Stride是個(gè)什么東東？

查找了不少資料，現(xiàn)在我是這么理解的：

假設(shè)有一張圖片寬度為6，因?yàn)槭荈ormat24bppRgb格式(每像素3字節(jié)。在以下的討論中，除非特別說(shuō)明，否則Bitmap都被認(rèn)為是24位RGB)的，顯然，每一行需要6*3=18個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)。對(duì)于Bitmap就是如此。但對(duì)于BitmapData，雖然BitmapData.Width還是等于Bitmap.Width，但大概是出于顯示性能的考慮，每行的實(shí)際的字節(jié)數(shù)將變成大于等于它的那個(gè)離它最近的4的整倍數(shù)，此時(shí)的實(shí)際字節(jié)數(shù)就是Stride。就此例而言，18不是4的整倍數(shù)，而比18大的離18最近的4的倍數(shù)是20，所以這個(gè)BitmapData.Stride = 20。顯然，當(dāng)寬度本身就是4的倍數(shù)時(shí)，BitmapData.Stride = Bitmap.Width * 3。

畫個(gè)圖可能更好理解。R、G、B 分別代表3個(gè)原色分量字節(jié)，BGR就表示一個(gè)像素。為了看起來(lái)方便我在每個(gè)像素之間插了個(gè)空格，實(shí)際上是沒(méi)有的。X表示補(bǔ)足4的倍數(shù)而自動(dòng)插入的字節(jié)。為了符合人類的閱讀習(xí)慣我分行了，其實(shí)在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中應(yīng)該看成連續(xù)的一大段。

Scan0
|
|———Stride—————–|
|———Width————-| | 注：Width是圖片（BGR作為一個(gè)單位）寬度
BGR BGR BGR BGR BGR BGR XX
BGR BGR BGR BGR BGR BGR XX
.
.
.

現(xiàn)在應(yīng)該很好理解了。首先用 BitmapData.Scan0找到第0個(gè)像素的第0個(gè)分量的地址。這個(gè)地址指向的是個(gè)byte類型，所以當(dāng)時(shí)定義為byte* pIn。
行掃描時(shí)，在當(dāng)前指針位置（不妨看成當(dāng)前像素的第0個(gè)顏色分量）連續(xù)取出三個(gè)值（3個(gè)原色分量。注意，0 1 2代表的次序是B G R。在取指針指向的值時(shí)，貌似p[n]和p += n再取p[0]是等價(jià)的），然后下移3個(gè)位置（pIn += 3，看成指到下一個(gè)像素的第0個(gè)顏色分量）。做過(guò)Bitmap.Width次操作后，就到達(dá)了Bitmap.Width * 3的位置，應(yīng)該要跳過(guò)圖中標(biāo)記為X的字節(jié)了（共有Stride - Width * 3個(gè)字節(jié)），代碼中就是 pIn += dataIn.Stride - dataIn.Width * 3;

跳過(guò)以后指針就到達(dá)下行的第0個(gè)像素了。按照此算法,一共需要做Bitmap.Height次行掃描（代碼就是 for (int y = 0; y < dataIn.Height; y++)）。

另外，因?yàn)槭褂昧藆nsafe，所以編譯的時(shí)候需要設(shè)置“允許不安全的代碼”。

Posted: 2006年12月27日 14:22 作者 biojaye

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的图像处理中的跨度(stride)的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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