最近一直在看VC++有關圖像處理方面的書，終于把以前一直混淆的幾個概念、結構和類弄清楚了，特整理如下。如有錯誤，請大家批評指正，不勝感激。下一步想好好學習學習OpenCV，希望也能總結點東西。

一、DDB與DIB位圖

　　一個Windows的位圖實際上是一些和顯示像素相對應的位陣列，它有兩種類型：一種稱之為GDI(Graphic Device Interface)位圖，另一種是DIB位圖(Device-Independent Bitmap)。

　　GDI位圖包含了一種和Windows的GDI模塊有關的Windows數據結構，該數據結構是與設備有關的，故此位圖又稱為DDB位圖(Device-Dependent Bitmap)。當用戶的程序取得位圖數據信息時，其位圖顯示方式視顯示卡而定。由于GDI位圖的這種設備依賴性，當位圖通過網絡傳送到另一臺PC，很可能就會出現問題。

　　DIB比GDI位圖有很多編程優勢，例如它自帶顏色信息，從而使調色板管理更加容易。且任何運行Windows的機器都可以處理DIB，并通常以后綴為.BMP的文件形式被保存在磁盤中或作為資源存在于程序的EXE或DLL文件中。

二、CBitmap類、BITMAP結構

　　CBitmap類繼承自CGdiObject，是封裝了圖形設備接口（GDI）的位圖，提供成員函數來操縱位圖。要使用一個CBitmap對象，構造該對象，用初始化成員函數之一把一個位圖句柄連接到該對象，然后調用該對象的成員函數。

　　CBitmap類主要用于處理DDB位圖，封裝了與DDB位圖操作函數相關的數據結構和操作函數。結構體BITMAP定義了DDB位圖的類型、寬度、高度、顏色和像素值，其定義如下：

typedef struct _tagBITMAP???????
{
LONG????????? bmType ;????????????????????? // set to 0???????
LONG????????? bmWidth ;???????????????????? // width in pixels???????
LONG????????? bmHeight ;?????????????????? // height in pixels???????
LONG????????? bmWidthBytes ;??????????????? // width of row in bytes???????
WORD???????? bmPlanes ;??????????????????? // number of color planes???????
WORD???????? bmBitsPixel ;???????????????? // number of bits per pixel???????
LPVOID?????? bmBits ;???????????????????????????? // pointer to pixel bits???????
}???????
BITMAP, * PBITMAP ;

　　而CBitmap的LoadBitmap、CreateCompatibleBitmap、SetBitmapBits、GetBitmap等成員函數則定義了對DDB位圖的裝載、創建、設定位值和屬性查詢等操作。

　　創建或裝入內存的位圖必須用CDC::SelectObject函數來將其選入設備上下文中，然后用CDC的BitBlt或StretchBlt函數顯示出來，這兩個函數的原型如下：

BOOL BitBlt(int x, int y, int nWith, int nHeight, CDC* pSrcDC, int xSrc, int ySrc, DWORD dwRop);

　　該函數把源設備上下文中的位圖復制到本身的設備上下文中，兩個設備下下文可以是內存設備下下文，也可以是同一個設備上下文。

三、Image類和Bitmap類

　　在VC++.NET中，GDI+的Image類封裝了對BMP、GIF、JPEG、PNG、TIFF、WMF(Windows元文件)和EMF(增強WMF)圖像文件的調入、顯示、格式轉換以及簡單處理(如縮放、旋轉、拉伸等)的功能。而Bitmap類（注意不是結構BITMAP）是從Image類繼承的一個圖像（另一個從Image繼承的類是Metafile類），它封裝了Windows位圖操作的常用功能。例如，Bitmap::SetPixel和Bitmap::GetPixel分別用來對位圖進行讀寫像素操作，從而可以為圖像的柔化和銳化處理提供一種可能。這些功能和MFC的新類CImage功能基本一樣，如果僅用于圖像的讀取與顯示，用Bitmap類或Image類是不錯的選擇，如果是做圖像處理，則CImage可能更符合MFC程序員的編程習慣。

四、CImage類

　　CImage類是VC++.NET中MFC和ATL共享的新類，它能從外部磁盤中調入一個JPEG、GIF、BMP和PNG格式的圖像文件加以顯示，而且這些文件格式可以相互轉換。

　　CImage既能處理DIB位圖也能處理非DIB位圖，但你可以僅用DIB位圖來Create或CImage::Load。你也可以使用Attach把一個非DIB位圖連接給CImage對象，但你不能使用下列方法，這些方法僅支持DIB位圖：GetBits、GetColorTable、GetMaxColorTable、Entries、GetPitch、GetPixelAddress、IsIndexed、SetColorTable。要確定一個連接的位圖是否是一個DIB位圖，調用IsDibSection。

　　由于CImage在不同的Windows操作系統中其某些性能是不一樣的，因此在使用時要特別注意。例如，CImage::PlgBlt和CImage::MaskBlt只能在 Windows NT 4.0 或更高版本中使用，但不能運行在Windows 95/98 應用程序中。CImage::AlphaBlend和CImage::TransparentBlt也只能在 Windows 2000/98或其更高版本中使用。即使在Windows 2000運行程序還必須將stdafx.h文件中的WINVER和_WIN32_WINNT的預定義修改成0x0500才能正常使用。 CImage可以在MFC或ATL中使用。當使用CImage創建一個項目時，必須包含atlimage.h文件。

　　CImage封裝了DIB(設備無關位圖)的功能，因而可以讓我們能夠處理每個位圖像素。

　　CImage提供了HBITMAP操作符，因此HBITMAP為參數的地方，都可以用CImage來替代。

五、傳統的VC++中的圖像處理方法與VC++.NET中的圖像處理方法

　　由于DIB圖不依賴于具體設備，因此可以用來永久性地保存圖象。DIB一般是以*.BMP文件的形式保存在磁盤中的，有時也會保存在*.DIB文件中。運行在不同輸出設備下的應用程序可以通過DIB來交換圖象。因而在數字圖象處理中會經常用到DIB位圖。DIB還可以用一種RLE算法來壓縮圖像數據，但一般來說DIB是不壓縮的。

　　在VC++.net之前MFC未提供現成的類來封裝DIB，這給MFC用戶帶來很多不便。因為用戶要想使用DIB，首先應該了解DIB的結構。

　　在內存中，一個完整的DIB由兩部分組成：一個BITMAPINFO結構和一個存儲像素陣列的數組。BITMAPINFO描述了位圖的大小，顏色模式和調色板等各種屬性，其定義為 typedef struct tagBITMAPINFO {
??? BITMAPINFOHEADER bmiHeader;
??? RGBQUAD bmiColors[1]; //顏色表
} BITMAPINFO;

RGBQUAD結構用來描述顏色，其定義為
typedef struct tagRGBQUAD {
BYTE???? rgbBlue; //藍色的強度
BYTE???? rgbGreen; //綠色的強度
BYTE???? rgbRed; //紅色的強度
BYTE???? rgbReserved; //保留字節，為0
} RGBQUAD;

注意，RGBQUAD結構中的顏色順序是BGR，而不是平常的RGB。

BITMAPINFOHEADER結構包含了DIB的各種信息，其定義為
typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{
DWORD???? biSize; //該結構的大小
LONG???? biWidth; //位圖的寬度(以像素為單位)
LONG???? biHeight; //位圖的高度(以像素為單位)
WORD???? biPlanes; //必須為1
WORD???? biBitCount //每個像素的位數(1、4、8、16、24或32)
DWORD???? biCompression; //壓縮方式，一般為0或BI_RGB (未壓縮)
DWORD???? biSizeImage; //以字節為單位的圖象大小(僅用于壓縮位圖)
LONG???? biXPelsPerMeter; //以目標設備每米的像素數來說明位圖的水平分辨率
LONG???? biYPelsPerMeter; //以目標設備每米的像素數來說明位圖的垂直分辨率
DWORD???? biClrUsed; /*顏色表的顏色數，若為0則位圖使用由biBitCount指定的最大顏色數*/
DWORD???? biClrImportant; //重要顏色的數目，若該值為0則所有顏色都重要
} BITMAPINFOHEADER;

　　與DDB不同，DIB的字節數組是從圖象的最下面一行開始的逐行向上存儲的，也即等于把圖象倒過來然后在逐行掃描。另外，字節數組中每個掃描行的字節數必需是4的倍數，如果不足要用0補齊。

DIB可以存儲在*.BMP或*.DIB文件中。DIB文件是以BITMAPFILEHEADER結構開頭的，該結構的定義為
typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {
WORD???? bfType; //文件類型，必須為“BM”
DWORD???? bfSize; //文件的大小
WORD???? bfReserved1; //為0
WORD???? bfReserved2; //為0
DWORD???? bfOffBits; //存儲的像素陣列相對于文件頭的偏移量
} BITMAPFILEHEADER;

　　緊隨該結構的是一個BITMAPINFOHEADER結構，然后是RGBQUAD結構組成的顏色表(如果有的話)，文件最后存儲的是DIB的像素陣列。

　　DIB的顏色信息儲存在自己的顏色表中，程序一般要根據顏色表為DIB創建邏輯調色板。在輸出一幅DIB之前，程序應該將其邏輯調色板選入到相關的設備上下文中并實現到系統調色板中，然后再調用相關的GDI函數(如::SetDIBitsToDevice或::StretchDIBits)輸出DIB。在輸出過程中，GDI函數會把DIB轉換成DDB，這項工作主要包括以下兩步：將DIB的顏色格式轉換成與輸出設備相同的顏色格式；將DIB像素的邏輯顏色索引轉換成系統調色板索引。　

　　看到這么多結構，你是不是已經眼花繚亂了，然而更不幸的還在后面。以上說的DIB是Windows中的DIB，還有一種DIB是OS/2 DIB，它和Windows DIB的主要區別是位圖信息結構（信息頭和顏色表結構）。它們的圖像數據的存儲方式是完全一樣的。在OS/2 DIB中，與WIndows DIB的BITMAPFILEHEADER、BITMAPINFOHEADER、RGBQUAD相對應的結構分別是BITMAPCOREHEADER、BITMAPCOREINFO、和RGBTRIPLE。它們的定義分別如下：

typedef struct tagBITMAPCOREHEADER // bmch???????
{???????
DWORD???????? bcSize ;????????????? // size of the structure = 12???????
WORD????????? bcWidth ;???????????? // width of image in pixels???????
WORD????????? bcHeight ;?????????? // height of image in pixels???????
WORD????????? bcPlanes ;??????????? // = 1???????
WORD????????? bcBitCount ;????????? // bits per pixel (1, 4, 8, or 24)???????
}???????
BITMAPCOREHEADER, * PBITMAPCOREHEADER ;

typedef struct tagBITMAPCOREINFO // bmci
{???????
BITMAPCOREHEADER????? bmciHeader ;????????????????? // core-header structure???????
RGBTRIPLE???????????? bmciColors[1] ;?????????????? // color table array???????
}???????
BITMAPCOREINFO, * PBITMAPCOREINFO ;

typedef struct tagRGBTRIPLE // rgbt???????
{???????
BYTE???? rgbtBlue ;?????? // blue level???????
BYTE???? rgbtGreen ;????? // green level???????
BYTE???? rgbtRed ;??????? // red level???????
}???????
RGBTRIPLE;

　　因此再操作之前你應該先根據BITMAPINFOHEADER的大小來判斷是哪一種DIB，然后再進行操作。

　　由于MFC未提供一個封裝好的易用的DIB類，用戶在使用DIB時將面臨繁重的Windows API編程任務。不信你看看Microsoft提供的MFC的DibLook例程提就知道了。所以傳統的圖像處理方法一般都會把這些Win32 SDK中的操作DIB位圖的APIs做一個封裝，作為一個通用的類來使用，以減少后續算法編寫中的編程負擔。

　　VC++.NET提供了多種常用圖像文件格式(如BMP、TIF、GIF、JPEG與PNG等)的輸入/輸出模塊，ATL中的CImage類極大地簡化了圖像數據的操作，因此VC++.NET中的圖像處理應以CImage為基礎。
　　現在市面上有一些冠名教用VC++.NET做圖像處理的書，但是編程方法還是老的一套,沒有跳出設備相關位圖(DDB)與設備無關位圖(DIB)概念的條框,編程方法比較復雜、繁瑣、低效。用VC++.NET環境做圖像處理，應該以CImage類為基礎,完全跳出DDB、DIB概念的條框，才能使得處理方法返樸歸真，大為簡化。