Bitmap位圖檔案讀取、儲存、螢幕截圖

雖然現在網上已經有很多位圖讀取、儲存的文章，很多寫的都很詳細，提供的源代碼功能也很強大，但是我仍然要自己重寫一個位圖加載程式。主要是因為這些大牛們的文章寫的太深奧了，代碼功能太強大了，以至于像我這樣的菜鳥讀不懂。是以，我要力求簡潔。省略掉一些細節，比方說調色闆。為了能夠友善容易操作，我的程式隻支援24位以上的位圖檔案加載。

首先，了解下位圖檔案的結構。24位以上的位圖檔案包含3個部分：位圖檔案頭（BITMAPFILEHEADER）、位圖資訊頭(BITMAPINFOHEADER)、位圖資料。

下面是MSDN中兩個資訊頭的具體定義：

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {
    WORD    bfType; //圖像類型：必須是‘BM’(BM的16進制編碼為：0x4d42)
    DWORD   bfSize; //位圖檔案大小。
    WORD    bfReserved1; //保留值。必須為0
    WORD    bfReserved2; //保留值。必須為0
    DWORD   bfOffBits; //從檔案開頭到像素資料的偏移量。
} BITMAPFILEHEADER, *PBITMAPFILEHEADER;

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{
    DWORD  biSize; //目前結構體的大小。
    LONG   biWidth; //位圖的寬度。機關是像素
    LONG   biHeight; //位圖高度。機關是像素
    WORD   biPlanes; //位圖平面個數。必須是1
    WORD   biBitCount //位圖的位數，也就是位圖深度。可以是1、4、8、16、24、32。16位以下的位圖檔案含有調色闆資訊。
        DWORD  biCompression; //壓縮方式。位圖沒有壓縮，賦予BI_RGB參數（也就是0）。
    DWORD  biSizeImage; //位圖資料占用的位元組數。可以設定為預設值0。
    LONG   biXPelsPerMeter; //指定目标裝置水準分辨率，機關是每米的像素個數。可設定為0
    LONG   biYPelsPerMeter; //指定目标裝置垂直分辨率，同上。
    DWORD  biClrUsed; //指定本圖像實際用到的像素。可設定為0
    DWORD  biClrImportant; //指定本圖像重要的顔色個數。可設定為0，表示所有顔色都重要。
} BITMAPINFOHEADER, *PBITMAPINFOHEADER;

接下來就是位圖資料了：

位圖按行存貯，位圖的寬度不等于位圖的行位元組數。每個像素占用 biBitCount/8 個位元組，且每行占用的位元組數必須是4位元組的整數倍！例如：101*101*24的位圖，行占用位元組數為：101*3=303，而303%4！=0，是以行占用位元組數需修改為304，此時位圖資料的實際大小為304*101，上面的biSizeImage就可設定為304*101。

下面是儲存位圖檔案的結構體填充例：

BITMAPFILEHEADER bmheader;
    memset(&bmheader,0,sizeof(bmheader));
    bmheader.bfType=0x4d42;     //圖像格式。必須為'BM'格式。
    bmheader.bfOffBits = sizeof(BITMAPFILEHEADER)+sizeof(BITMAPINFOHEADER); //從檔案開頭到資料的偏移量
    bmheader.bfSize = m_nWidthBytes*m_nHeight + bmheader.bfOffBits;//檔案大小

    BITMAPINFOHEADER bmInfo;
    memset(&bmInfo,0,sizeof(bmInfo));
    bmInfo.biSize = sizeof(bmInfo);
    bmInfo.biWidth = m_nWidth; 
    bmInfo.biHeight = m_nHeight; 
    bmInfo.biPlanes = 1; 
    bmInfo.biBitCount =  m_nDeep;
    bmInfo.biCompression = BI_RGB;

注：m_nWidthBytes 可這樣計算：int m_nWidthBytes = ((m_nWidth*m_nDeep/8 + 3)/4) * 4;

下面是一個用來建立DIB位圖，獲得HBITMAP句柄一個API。

HBITMAP CreateDIBSection(

HDC hdc,                 // handle to DC

CONST BITMAPINFO *pbmi,  // bitmap data

UINT iUsage,             // data type indicator

VOID **ppvBits,          // bit values

HANDLE hSection,         // handle to file mapping object

DWORD dwOffset           // offset to bitmap bit values

);

（這裡就不詳細介紹了，可以去百科裡看看，如： http://www.hudong.com/wiki/CreateDIBSection）

大緻說下打開檔案檔案的流程：

1.讀入檔案頭BITMAPFILEHEADER資料。

2.讀入位圖資訊頭BITMAPINFOHEADER資料。

3.讀取位圖資料。

4.使用CreateDIBSection建立Dib位圖，将讀取到的資料拷貝給Dib位圖。

然後就可以使用Dib位圖句柄進行位圖的操作了。

儲存檔案流程：

1.填寫檔案頭BITMAPFILEHEADER，并寫入檔案。

2.填寫位圖資訊頭BITMAPINFOHEADER，并寫入檔案。

3.獲得位圖資料(GetBitmapBits，或者是在CreateDIBSection時，将資料位址記錄下來)，将資料寫入檔案。

截圖功能（參考樣例見文章末尾）：

1.建立掩碼DC(CreateCompatibelDC)，掩碼位圖(CreateCompatibleBitmap)，将位圖選到DC中。

2.将要截圖的視窗的DC内容拷貝(BitBlt)給掩碼DC（也就是拷貝到了掩碼位圖上了）。

3.接着就是上面說到的儲存檔案流程了。

附件：我将上面的操作封裝起來。

//DIBBitmap.h
#pragma once

class CDIBBitmap
{
public://方法

    CDIBBitmap(void);
    ~CDIBBitmap(void);

    bool create(HDC hdc,int width,int height,int deep);//建立位圖
    bool create(HDC hDC,HBITMAP hBitmap);//通過拷貝來建立位圖

    bool load(HDC hDC,char *szFileName);//從檔案中價值位圖
    bool save(char *szFileName);//儲存位圖到檔案

    void clear(void);//清空資料

    void sampleRender(HDC hDC,int x,int y);//簡單顯示

public://屬性

    //獲得位圖
    inline HBITMAP getBitmap(void){ return m_hDibBmp; }
    //獲得資料
    inline BYTE * getBmpData(void){ return m_pBmpData; }
    //獲得寬度
    inline int  getWidth(void){ return m_nWidth; }
    //獲得高度
    inline int  getHeight(void){ return m_nHeight; }
    //獲得位深度
    inline int  getDeep(void){ return m_nDeep; }
    //獲得一行位元組數
    inline int  getWidthBytes(void){ return m_nWidthBytes; }
   
protected://成員
    HBITMAP     m_hDibBmp;
    BYTE        *m_pBmpData;//指向位圖資料
    int         m_nWidth;   //寬度。(機關：像素pixel)
    int         m_nHeight;  //高度。pixel
    int         m_nDeep;    //深度。bit。深度必須大于24位
    int         m_nWidthBytes;//一行所需的位元組數。必須是4位元組的整數倍。
};

#include <Windows.h>
#include <stdio.h>
#include <cassert>

#include "DIBBitmap.h"


class FileHoder
{
    FILE *m_pFile;

public:

    FileHoder(FILE *pFile)
        : m_pFile(pFile)
    {}

    ~FileHoder()
    {
        if (m_pFile) fclose(m_pFile);
    }
};

//
CDIBBitmap::CDIBBitmap(void)
{
    m_hDibBmp = NULL;
    m_pBmpData = NULL;
    m_nWidth = 0;   //寬度。(機關：像素pixel)
    m_nHeight = 0;  //高度。pixel
    m_nDeep = 0;    //深度。bit。深度必須大于24位
    m_nWidthBytes = 0;
}

CDIBBitmap::~CDIBBitmap(void)
{
    clear();
}

bool CDIBBitmap::create(HDC hdc, int width, int height, int deep)
{
    clear();

    m_nWidth = width;
    m_nHeight = height;
    m_nDeep = deep;
    m_nWidthBytes = ((m_nWidth*m_nDeep / 8 + 3) / 4) * 4;
    m_pBmpData = nullptr;

    BITMAPINFO bmInfo;
    memset(&bmInfo, 0, sizeof(bmInfo));
    bmInfo.bmiHeader.biSize = sizeof(bmInfo);
    bmInfo.bmiHeader.biWidth = m_nWidth;
    bmInfo.bmiHeader.biHeight = m_nHeight;
    bmInfo.bmiHeader.biPlanes = 1;
    bmInfo.bmiHeader.biBitCount = m_nDeep;
    bmInfo.bmiHeader.biCompression = BI_RGB;

    //如果建立成功，m_pBmpData将指向位圖的像素區域。
    m_hDibBmp = CreateDIBSection(hdc, &bmInfo, DIB_RGB_COLORS, (void**) &m_pBmpData, NULL, 0);
    if (m_hDibBmp == NULL)
    {
        return false;
    }

    return true;
}

bool CDIBBitmap::create(HDC hDC, HBITMAP hBitmap)
{
    if (NULL == hDC || NULL == hBitmap)
    {
        return false;
    }

    //獲得位圖資訊
    BITMAP bm;
    GetObject(hBitmap, sizeof(bm), &bm);
    //建立位圖
    if (!create(hDC, bm.bmWidth, bm.bmHeight, bm.bmBitsPixel))
    {
        return false;
    }

    //獲得hBitmap資料，并拷貝給Dib位圖
    GetBitmapBits(hBitmap, bm.bmWidthBytes*bm.bmHeight, getBmpData());
    return true;
}

void CDIBBitmap::clear(void)
{
    if (m_hDibBmp != NULL)
    {
        DeleteObject(m_hDibBmp);
    }
    m_hDibBmp = NULL;
    m_pBmpData = NULL;
}


void CDIBBitmap::sampleRender(HDC hDC, int x, int y)
{
    if (!m_hDibBmp) return;

    HDC memDC = CreateCompatibleDC(0);
    SelectObject(memDC, m_hDibBmp);

    BitBlt(hDC, x, y, m_nWidth, m_nHeight, memDC, 0, 0, SRCCOPY);

    DeleteDC(memDC);
}

bool CDIBBitmap::load(HDC hDC, char *szFileName)
{
    assert(hDC && szFileName && "CDIBBitmap::load");

    FILE *fp = NULL;
    fopen_s(&fp, szFileName, "rb");
    if (NULL == fp)
    {
        return false;
    }

    FileHoder holder(fp);

    //讀入檔案頭
    BITMAPFILEHEADER bmheader;
    if (fread(&bmheader, sizeof(bmheader), 1, fp) != 1)
    {
        return false;
    }

    //無效的位圖檔案
    if (bmheader.bfType != 0x4d42)
    {
        return false;
    }

    //讀入位圖資訊頭
    BITMAPINFOHEADER bmInfo;
    if (fread(&bmInfo, sizeof(bmInfo), 1, fp) != 1)
    {
        return false;
    }

    //注：目前程式不支援調色闆資料位圖加載。
    if (bmInfo.biBitCount < 16)
    {
        return false;
    }

    //建立DIB位圖
    if (!create(hDC, bmInfo.biWidth, bmInfo.biHeight, bmInfo.biBitCount))
    {
        return false;
    }

    //定位到像素資料
    fseek(fp, bmheader.bfOffBits, SEEK_SET);

    //讀入像素資料
    if (fread(m_pBmpData, m_nWidthBytes, m_nHeight, fp) != m_nHeight)
    {
        return false;
    }


    return true;
}

bool CDIBBitmap::save(char *szFileName)
{
    assert(szFileName && "CDIBBitmap::save");

    if (NULL == m_hDibBmp || NULL == m_pBmpData)
    {
        return false;
    }

    FILE *fp = NULL;
    fopen_s(&fp, szFileName, "wb");
    if (NULL == fp)
    {
        return false;
    }

    FileHoder hoder(fp);

    BITMAPFILEHEADER bmheader;
    memset(&bmheader, 0, sizeof(bmheader));
    bmheader.bfType = 0x4d42;     //圖像格式。必須為'BM'格式。
    bmheader.bfOffBits = sizeof(BITMAPFILEHEADER) + sizeof(BITMAPINFOHEADER); //從檔案開頭到資料的偏移量
    bmheader.bfSize = m_nWidthBytes*m_nHeight + bmheader.bfOffBits;//檔案大小

    BITMAPINFOHEADER bmInfo;
    memset(&bmInfo, 0, sizeof(bmInfo));
    bmInfo.biSize = sizeof(bmInfo);
    bmInfo.biWidth = m_nWidth;
    bmInfo.biHeight = m_nHeight;
    bmInfo.biPlanes = 1;
    bmInfo.biBitCount = m_nDeep;
    bmInfo.biCompression = BI_RGB;

    fwrite(&bmheader, sizeof(bmheader), 1, fp);
    fwrite(&bmInfo, sizeof(bmInfo), 1, fp);
    for (int i = 0; i < m_nHeight; ++i)
    {
        int index = m_nWidthBytes*i;
        fwrite(m_pBmpData + index, m_nWidthBytes, 1, fp);
    }

    return true;
}

//

截圖功能參考代碼：

//獲得裝置描述表
m_hDeviceContext=GetDC(m_hWnd);
//建立掩碼dc
m_hBackDC=CreateCompatibleDC(m_hDeviceContext);
//建立掩碼位圖
m_bBackBitmap=CreateCompatibleBitmap(m_hDeviceContext,m_nWidth,m_nHeight);
SelectObject(m_hBackDC,m_bBackBitmap);
...
将m_hDeviceContext的内容使用BitBlt拷貝給m_hBackDC
...
CDIBBitmap bmp;
if(!bmp.create(m_hBackDC,m_bBackBitmap))
{
	g_log.write("截圖失敗！");
}
else
{
	CreateDirectory(TEXT("shot"),NULL);
	char buffer[64];
	SYSTEMTIME tm;
	GetLocalTime(&tm);
	sprintf_s(buffer,64,"shot/%d_%d_%d_%d_%d_%d.bmp",
		tm.wYear,tm.wMonth,tm.wDay,tm.wHour,tm.wMinute,tm.wSecond);
	if(!bmp.save(buffer))
	{
		g_log.writex("儲存位圖【%s】失敗!",buffer);
	}
}

Bitmap位圖檔案讀取、儲存、螢幕截圖

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