WINVNC源码分析（二）——图像

WINVNC是用bitmap格式保存桌面图像的，所以先补充下相关知识。

 

图像“像素”（Pixel）：把影像放大数倍，会发现这些连续色调其实是由许多色彩相近的小方点所组成，这些小方点就是构成影像的最小单位“像素”（Pixel）。

图像分辨率：表示每一个方向上的像素数量，比如640X480，表示由640X480个像素组成。

DPI（Dot Per Inch）：表示每英寸显示的像素数。图像显示清晰效果就看这个拉,一英寸等于25.4mm。

位/像素　（bpp：bits per pixel）：既每个像素数据需要占用的bit数目，用来保存颜色。比如8位可得到256种颜色，16位可得到65,536种颜色，而24位可得到16,777,216种颜色。

 

view plain

1. //WINDOWS API:
2. int     nFullcomment">//获取x方向分辨率     
   
3. int     nFullHeight=GetSystemMetrics(SM_CYSCREEN); //获取y方向分辨率
4. BOOL EnumDisplaySettingsEx( //获取屏幕分辨率和bpp 
   
5. LPCTSTR lpszDeviceName,  // display device 
   
6. DWORD iModeNum,          // graphics mode 
   
7. LPDEVMODE lpDevMode,      // graphics mode settings 
   
8. DWORD dwFlags            // options);
9. LONG ChangeDisplaySettingsEx( //改变屏幕分辨率和颜色质量 
   
10. LPCTSTR lpszDeviceName,  // name of display device
    
11. LPDEVMODE lpDevMode,     // graphics mode 
    
12. HWND hwnd,               // not used; must be NULL 
    
13. DWORD dwflags,            // graphics mode options 
    
14. LPVOID lParam            // video parameters (or NULL)
15. );
16. int GetDeviceCaps(  //获取想要的设备信息，包括dpi等 
    
17. HDC hdc,     // handle to DC 
    
18. int nIndex   // index of capability
19. );  

 

 

图像格式一般分为两种：映射图像和向量图像，bitmap就是映射图像。metafile是向量图像。

位映射图像用离散的像素来处理输出设备；而向量图像用笛卡尔座标系统来处理输出设备，其线条和填充对象能被个别拖移。现在大多数的图像输出设备是位映射设备，这包括视讯显示、点阵打印机、激光打印机和喷墨打印机。而笔式绘图机则是向量输出设备。

编辑bitmap大小一般就是复制或删除像素的某些行和列的像素。

 

view plain

1. //WINDOWS API:
2. BitBlt (hdcDst, xDst, yDst, cx, cy, hdcSrc, xSrc, ySrc, dwROP) ;//从称为「来源」的设备上下文中将一个矩形区的像素传输到称为「目的(destination)」的另一个设备上下文中相同大小的矩形区。来源和目的设备上下文可以相同而且bpp必须相同。、
3. StretchBlt ( hdcDst, xDst, yDst, cxDst, cyDst,hdcSrc, xSrc, ySrc, cxSrc, cySrc, dwROP) ;//在复制时拉伸或者压缩图像尺寸
4. int GetDIBits(  HDC hdc,           // handle to DC 
   
5. HBITMAP hbmp,      // handle to bitmap 
   
6. UINT uStartScan,   // first scan line to set 
   
7. UINT cScanLines,   // number of scan lines to copy 
   
8. LPVOID lpvBits,    // array for bitmap bits 
   
9. LPBITMAPINFO lpbi, // bitmap data buffer 
   
10. UINT uUsage        // RGB or palette index
11. );
12. //读取bitmap数据到缓冲区lpvBits。既按扫描顺序一个一个的像素数据。
13. HDC CreateCompatibleDC(HDC hdc);//创建一个内存
14. DCHBITMAP CreateCompatibleBitmap( 
    
15. HDC hdc,        // handle to DC 
    
16. int nWidth,     // width of bitmap,
    
17. in pixels 
    
18. int nHeight     // height of bitmap,
    
19. in pixels
20. );
21. //创建设备环境兼容的位图。注意如果bitmap要做不同设备copy,hdc尽量不要用内存DC的。因为由CreateCompatibleBitmap函数创建的位图的颜色格式与由参数hdc标识的设备的颜色格式匹配。该位图可以选入任意一个与原设备兼容的内存设备环境中。由于内存设备环境允许彩色和单色两种位图。因此当指定的设备环境是内存设备环境时，由CreateCompatibleBitmap函数返回的位图格式不一定相同。然而为非内存设备环境创建的兼容位图通常拥有相同的颜色格式，并且使用与指定的设备环境一样的色彩调色板。
22. HBITMAP CreateDIBSection(  HDC hdc,                 // handle to DC 
    
23. CONST BITMAPINFO *pbmi,  // bitmap data 
    
24. UINT iUsage,             // data type indicator 
    
25. VOID **ppvBits,          // bit values 
    
26. HANDLE hSection,         // handle to file mapping object 
    
27. DWORD dwOffset           // offset to bitmap bit values
28. );
29. //可以得到创建的图像在内存中的首地址，可以直接访问图像内存地址了,这样就不要用GetDIBits来获取数据了GdiFlush();
30. //让应用程序进入等待状态，直到所有待决的绘图操作完成为止。阻塞等屏幕绘画完。通过成批合并绘图操作命令，win32图形子系统（GDI）可改善绘图的性能。如调用一系列绘图命令，他们都返回布尔值（TRUE表示成功，零表示失败），就可将他们置于一个内部GDI队列里。此时，函数可以立即返回。随后，GDI子系统会执行这些待决的绘图命令。可考虑一种最常见的情况。在这种情况下，系统安装了一块显示卡。卡上自带图形处理器或加速器。画图的时候，GDI只需将图形命令简单的发送给显示卡，另其完成实际的操作。如果必须等待每个绘图命令都完成并返回，系统和应用程序的性能就会受到显示卡绘图速度的极大限制。所以在这个时候，GDI将绘图命令置于一个名为“批”（Batch）的队列里。这样一来，系统和应用程序就能继续运行，同时仍然让显示卡进行绘图操作。  

 

 

 

//下面是几个很重要的数据结构

BITMAPFILEHEADER

    BITMAPFILEHEADER结构包含关于类型，大小，布局设备无关的位图信息。

    typedef struct tagBITMAPFILEHEADER { 

      WORD    bfType; 

      DWORD   bfSize; 

      WORD    bfReserved1; 

      WORD    bfReserved2; 

      DWORD   bfOffBits; 

    } BITMAPFILEHEADER, *PBITMAPFILEHEADER; 

    /*成员

        bfType

            声明文件类型，必须是BM。

        bfSize

            声明位图文件的大小，以字节为单位。

        bfReserved1

            保留，必须为0。

        bfReserved2

            保留，必须为0。

        bfOffBits

            声明偏移量，从BITMAPFILEHEADER结构开始到位图数据，以字节为单位。

    备注

        在设备无关文件中，BITMAPINFOHEADER结构紧随其后。

*/

 

//BITMAPINFOHEADER

    //BITMAPINFOHEADER结构包含设备无关位图的大小以及色彩格式的信息。

    typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{

      DWORD  biSize; 

      LONG   biWidth; 

      LONG   biHeight; 

      WORD   biPlanes; 

      WORD   biBitCount; 

      DWORD  biCompression; 

      DWORD  biSizeImage; 

      LONG   biXPelsPerMeter; 

      LONG   biYPelsPerMeter; 

      DWORD  biClrUsed; 

      DWORD  biClrImportant; 

    } BITMAPINFOHEADER, *PBITMAPINFOHEADER; 

    /*成员

        biSize

            声明这个结构体所需要的字节数。

        biWidth

            声明位图的宽，以像素为单位。

        biHeight 

            声明位图的高，以像素为单位。如果biHeight是正数，位图是一个自下而上的设备无关位图，起点在左下角。如果biHeight是负数，位图是一个自上而下的设备无关位图，起点在左上角。

            如果biHeight是负数，指示一个自上而下的设备无关位图，biCompression就必须为BI_RGB或者BI_BITFIELDS。自上而下的设备无关位图不能被压缩。

        biPlanes

            为目标装置声明平面数，这个值必须是1。

        biBitCount

            声明每像素位数。BITMAPINFOHEADER的成员biBitCount确定了定义每一个像素需要的位数，以及位图所需颜色的最大值。这个成员必须是以下的值：

 

  Value   Meaning

    0        JPEG或者PNG格式声明每像素位数

    1        位图是单色的，包含两个颜色信息，位图数组中的每一位代表一个像素。如果这一位是0，那么这个点的颜色就是调色板中第一个RGBQUAD结构所定义的颜色。如果这一位是1，那么这个点的颜色就是调色板中第二个GBQUAD结构所定义的颜色。

    4        位图最多有16种颜色。调色板数组中有16个元素。位图中的每一个像素由一个4位的索引指向调色板。举个例子，位图的第一个字节是0x1F，这个字节代表两个像素，第一个像素颜色是调色板中的第二个RGBQUAD结构所定义的颜色，第二个像素颜色是调色板中的第十六个RGBQUAD结构所定义的颜色。

    8        位图最多有256种颜色。调色板中有256个元素。每一个字节代表一个颜色。

    16       位图有2^16种颜色。如果biCompression为BI_RGB，则没有调色板。RGB565使用16位表示一个像素，这16位中的5位用于R，6位用于G，5位用于B。 RGB555是另一种16位的RGB格式，RGB分量都用5位表示（剩下的1位不用）。比如从高位到地位：X R R R R G G G G G B B B B B （X表示不用，可以忽略）。

　　可以组合使用屏蔽字和移位操作来得到RGB各分量的值：

　　#define RGB555_MASK_RED 0x7C00

　　#define RGB555_MASK_GREEN 0x03E0

　　#define RGB555_MASK_BLUE 0x001F

　　R = (wPixel & RGB555_MASK_RED) >> 10; // 取值范围0-31

　　G = (wPixel & RGB555_MASK_GREEN) >> 5; // 取值范围0-31

　　B = wPixel & RGB555_MASK_BLUE; // 取值范围0-31

    24       位图最多有2^24种颜色。没有调色板。位图数组中每三个字节代表一个像素的红绿蓝相对强度。

        biCompression

            BI_RGB：对一种颜色进行编码的方法统称为“颜色空间”或“色域”。用最简单的话说，世界上任何一种颜色的“颜色空间”都可定义成一个固定的数字或变量。RGB（红、绿、蓝）只是众多颜色空间的一种。采用这种编码方法，每种颜色都可用三个变量来表示-红色绿色以及蓝色的强度。RGB1、RGB4、RGB8都是调色板类型的RGB格式，在描述这些媒体类型的格式细节时，通常会在BITMAPINFOHEADER数据结构后面跟着一个调色板（定义一系列颜色）。它们的图像数据并不是真正的颜色值，而是当前像素颜色值在调色板中的索引。以RGB1（2色位图）为例，比如它的调色板中定义的两种颜色值依次为0x000000（黑色）和0xFFFFFF（白色），那么图像数据001101010111…（每个像素用1位表示）表示对应各像素的颜色为：黑黑白白黑白黑白黑白白白…。

        biSizeImage

            声明图像文件的大小，以字节为单位。如果是BI_RGB位图，可能是0。

        biXPelsPerMeter 

            声明横向点距，以像素每米为单位。

        biYPelsPerMeter

            声明纵向点距，以像素每米为单位。

        biClrUsed

            声明实际使用到的颜色个数，如果是0，则使用所有颜色。

        biClrImportant

            声明显示这个位图必须的颜色索引个数，如果是0，则需要所有颜色。

*/

 

//RGBQUAD

    //RGBQUAD结构描述红绿蓝相对亮度

    typedef struct tagRGBQUAD {

      BYTE    rgbBlue; 

      BYTE    rgbGreen; 

      BYTE    rgbRed; 

      BYTE    rgbReserved; 

    } RGBQUAD;   

    /*成员 

        rgbBlue

            声明蓝色强度

        rgbGreen

            声明绿色强度

        rgbRed

            声明红色强度

        rgbReserved

            保留，必须是0

*/

 

 

//我们结合源码看下函数BOOL vncDesktop::SetPixShifts()就能更好的理解它们

view plain

1. struct _BMInfo {BOOL            truecolour;BITMAPINFO       bmi;// Colormap info - comes straight after BITMAPINFO - **HACK**RGBQUAD            cmap[256];} m_bminfo;  

 

 

view plain

1. BOOLvncDesktop::SetPixShifts()
2. {
3. // Sort out the colour shifts, etc.
4. DWORD redMask=0, blueMask=0, greenMask = 0;
5. switch (m_bminfo.bmi.bmiHeader.biBitCount)
6. {
7. case 16:
8. // Standard 16-bit display
9. if (m_bminfo.bmi.bmiHeader.biCompression == BI_RGB)
10. //需要自己来指定三色各占哪几位，把该色的所占位置1其它位置0，保存该值（暂时叫色标吧）。
11. //biBitCount位16,对于blue颜色来说0-4这5个位置1，得到blue色标blueMask = 0x001f，当然这里作了强制转换，因为blue为无符号32位
12. //如果一个无符号16位的像素数据uspixel,先要强转为无符号32位的uipixel,当然不转也无所谓的，因为对应的色标也必定从无符号16位强转获取的。
13. //我们要获得blue的索引值只要uipixel&blueMask就OK拉
14. //当然red的索引值还是需要移位下（uipixel&redMask）>>10
15. {
16. // each word single pixel 5-5-5
17. redMask = 0x7c00;
    
18. greenMask = 0x03e0;
    
19. blueMask = 0x001f;
20. }
21. else
22. {
23. if (m_bminfo.bmi.bmiHeader.biCompression == BI_BITFIELDS)//通过读取RGBQUAD来获取色标
24. {
25. redMask =   *(DWORD *) &m_bminfo.bmi.bmiColors[0];
26. greenMask = *(DWORD *) &m_bminfo.bmi.bmiColors[1];
27. blueMask =  *(DWORD *) &m_bminfo.bmi.bmiColors[2];
28. }
29. }
30. break;
31. case 32:// Standard 24/32 bit displays
32. if (m_bminfo.bmi.bmiHeader.biCompression == BI_RGB)//同上，区别是每个颜色占了8位拉 each word single pixel 8-8-8
33. {
34. redMask = 0xff0000;
    
35. greenMask = 0xff00;
    
36. blueMask = 0x00ff;
37. }
38. else
39. {
40. if (m_bminfo.bmi.bmiHeader.biCompression == BI_BITFIELDS)
41. {
42. //同上
43. redMask =   *(DWORD *) &m_bminfo.bmi.bmiColors[0];
44. greenMask = *(DWORD *) &m_bminfo.bmi.bmiColors[1];
45. blueMask =  *(DWORD *) &m_bminfo.bmi.bmiColors[2];
46. }
47. }
48. break;
49. default:// Other pixel formats are only valid if they're palette-based
50. if (m_bminfo.truecolour)
51. {
52. vnclog.Print(LL_INTERR, "unsupported truecolour pixel format for setpixshifts/n");
53. return FALSE;
54. }
55. return TRUE;
56. }
57. // Convert the data we just retrieved
58. MaskToMaxAndShift(redMask, m_scrinfo.format.redMax, m_scrinfo.format.redShift);
59. MaskToMaxAndShift(greenMask, m_scrinfo.format.greenMax, m_scrinfo.format.greenShift);
60. MaskToMaxAndShift(blueMask, m_scrinfo.format.blueMax, m_scrinfo.format.blueShift);
61. return TRUE;
62. }  

 

 

看看函数最后调用的inline void vncDesktop::MaskToMaxAndShift(DWORD mask, CARD16 &max, CARD8 &shift)函数：

view plain

1. inline voidvncDesktop::MaskToMaxAndShift(DWORD mask, CARD16 &max, CARD8 &shift)
2. {
3. for (shift = 0; (mask & 1) == 0; shift++)
4. mask >>= 1;//无符号32位的mask右移操作，直到碰到位的值位1则退出。那么shift保留了mask从低位到高位数值连续为0的个数。
5. //把右移后的值牵制转换成无符号16位，赋值给max。
6. max = (CARD16) mask;
7. //结合调用MaskToMaxAndShift(redMask, m_scrinfo.format.redMax, m_scrinfo.format.redShift);来看
8. //那么m_scrinfo.format.redMax保存的就是red的最大值，m_scrinfo.format.redShift是色标到最大值的位移值
9. //假设一个无符号N(16或者32)位的像素数据upixel,
10. //那么red的值就是（ uspixel  & （m_scrinfo.format.redMax<>shift
11. }  

 

 

下篇再看看桌面包装类vncDesktop的其它函数。