WinAPI/GDI: 如何使用 GetDIBits() 为位图合成颜色 table？

Question

我发现很难理解下面摘自 MSDN 站点的 GetDIBits() 函数的摘录：

If lpvBits is NULL and the bit count member of BITMAPINFO is initialized to zero, GetDIBits fills in a BITMAPINFOHEADER structure or BITMAPCOREHEADER without the color table. This technique can be used to query bitmap attributes.

问题一："the bit count member of BITMAPINFO"是什么意思？意思是some_bmi.bmiHeader.biBitCount？

问题2："GetDIBits fills in a BITMAPINFOHEADER structure or BITMAPCOREHEADER without the color table"是什么意思？有什么颜色table可以填充那些结构？ None 其中似乎有一个与颜色有关的成员 table。这是关于数组 some_bmi.bmiColors?

问题3：有没有办法使用GetDIBits()获取位图的颜色table（即数组映射索引到颜色）？

编辑：

从目前的评论来看，将问题分解成更小的部分似乎没有效果。我会尝试另一种方式。

开头我从MSDN引用的部分是这样理解的：

假设函数调用是GetDIBits(hdc, hbmp, uStartScan, cScanLines, lpvBits, lpbi, uUsage)；如果 lpvBits 为 NULL 且 lpvBits->bmiHeader.biBitCount 初始化为零，则 GetDIBits() 仅填充 lpbi->bmiHeader 并且不修改 lpbi->bmiColors。

这样理解正确吗？如果是这样，有没有办法让 GetDIBits() 填充 lpbi->bmiColors，例如将 lpvBits->bmiHeader.biBitCount 初始化为位图的位深度？

我尝试按如下方式测试问题 1 的假设，但 GetDIBits() 在这种情况下失败了：

void test(HWND hWnd) {
    // get a memory DC
    HDC hdc = GetDC(hWnd);
    HDC hdcmem = CreateCompatibleDC(hdc); // has 1x1 mono bitmap selected 
                                          // into it initially by default
    // select a 16x16 mono bmp into it
    const int bmp_h = 16, bmp_w = 16;
    const int bits_per_px = 1;
    HBITMAP hbmp = CreateCompatibleBitmap(hdcmem, bmp_h, bmp_w); // 16x16 mono bitmap
    HGDIOBJ hOldBmp = SelectObject(hdcmem, hbmp);

    // initialize BITMAPINFO ptr
    // (make sure to allocate a buffer large enough for 2 RGBQUADs 
    // in case color table is retured by GetDIBits() call)
    const int bmi_buf_sz =
        sizeof(BITMAPINFO) + sizeof(RGBQUAD) * (1 << bits_per_px); // 2 + 1(extra) RGBQUADs allocated for pbmi->bimColors
    BYTE* p_bmi_buf = new BYTE[bmi_buf_sz];
    BITMAPINFO* pbmi = reinterpret_cast<BITMAPINFO*>(p_bmi_buf);
    ZeroMemory(pbmi, bmi_buf_sz);

    // populate BITMAPINFO
    pbmi->bmiHeader.biSize = sizeof(BITMAPINFOHEADER);
    pbmi->bmiHeader.biBitCount = 1; // set to 1 just to see if GetDIBits()
                                    // fills in pbmi->bmiColors too
                                   // (when set to 0, only pbmi->bmiHeader is filled)
    if(!GetDIBits(hdcmem, hbmp,
                  0, (UINT)bmp_h,
                  NULL, pbmi, DIB_PAL_COLORS)) {
        MessageBox(hWnd, L"GetDIBits() failed!", NULL, MB_OK);
    }

    // clean-up
    delete[] p_bmi_buf;
    SelectObject(hdcmem, hOldBmp); // push hbmp out
    DeleteObject(hbmp);
    DeleteDC(hdcmem);
    ReleaseDC(hWnd, hdc);
}

Answer 1

获得颜色 table 的最简单方法是使用 GetDibColorTable:

HDC memdc = CreateCompatibleDC(NULL);
HBITMAP oldbmp = (HBITMAP)SelectObject(memdc, hbitmap);
int ncolors = 1 << bm.bmBitsPixel;
std::vector<RGBQUAD> rgb(ncolors);
if(ncolors == GetDIBColorTable(memdc, 0, ncolors, &rgb[0]))
{
    //success!
}
SelectObject(memdc, oldbmp);
DeleteDC(memdc);

回到您的问题：GetDIBits 期望 pbmi 包含全零（bmiHeader.biSize 成员除外）。所以 pbmi->bmiHeader.biBitCount 应该为零。

//pbmi->bmiHeader.biBitCount = 1; <<= comment out this line

这应该可行；然而，正如文档中所述，这只会填充信息 header，而不是颜色 table。要获得颜色 table，您必须再次调用 GetDIBits 并为 dib 位分配足够的空间。

此外 DIB_PAL_COLORS 将 return 调色板索引数组（我不确定你能用它做什么）。您可能想要使用 DIB_RGB_COLORS 标志，当颜色 table 存在时，它将 return 实际颜色。

尝试使用从文件加载的位图：

HBITMAP hbitmap = (HBITMAP)LoadImage(0, L"8bit.bmp",
    IMAGE_BITMAP, 0, 0, LR_CREATEDIBSECTION | LR_LOADFROMFILE);

BITMAP bm;
GetObject(hbitmap, sizeof(bm), &bm);

//don't continue for hi color bitmaps
if(bm.bmBitsPixel > 8) return;

int ncolors = 1 << bm.bmBitsPixel;
HDC memdc = CreateCompatibleDC(NULL);
int bmpinfo_size = sizeof(BITMAPINFOHEADER) + sizeof(RGBQUAD) * ncolors;
std::vector<BYTE> buf(bmpinfo_size);
BITMAPINFO* bmpinfo = (BITMAPINFO*)buf.data();
bmpinfo->bmiHeader.biSize = sizeof(BITMAPINFOHEADER);
if(!GetDIBits(memdc, hbitmap, 0, bm.bmHeight, NULL, bmpinfo, DIB_RGB_COLORS))
{
    DWORD err = GetLastError();
    //...
}

int dibsize = ((bm.bmWidth * bm.bmBitsPixel + 31) / 32) * 4 * bm.bmHeight;
std::vector<BYTE> dib(dibsize);
if(!GetDIBits(memdc, hbitmap, 0, (UINT)bm.bmHeight, &dib[0], bmpinfo, DIB_RGB_COLORS))
{
    DWORD err = GetLastError();
    //...
}

现在 bmpinfo->bmiColors 应该包含与前面显示的 rgb 数组相同的值。

BITMAPINFO 和 BITMAPINFOHEADER 之间可能混淆：

以上结构声明如下：

typedef struct tagBITMAPINFO {
    BITMAPINFOHEADER    bmiHeader;
    RGBQUAD             bmiColors[1];
} BITMAPINFO, FAR *LPBITMAPINFO, *PBITMAPINFO;

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, FAR *LPBITMAPINFOHEADER, *PBITMAPINFOHEADER;

所以BITMAPINFO没有biBitCount成员。但它确实有 bmiHeader.biBitCount 个成员。

当你声明一个 BITMAPINFOHEADER 变量时，你必须设置 biSize 成员（这就是 Windows 版本控制的想法）。当你声明一个 BITMAPINFO 变量时，你必须确保它的 BITMAPINFOHEADER 被处理了。

请注意，大多数时候您不必担心调色板。例如 LoadImage 将 return 一个兼容的位图（如果你没有指定 LR_CREATEDIBSECTION）并且你可以马上使用它。

Answer 2

尽管接受的答案涵盖了细节，但这更像是对 OP 中问题的直接回答。

假设函数调用是GetDIBits(hdc, hbmp, uStartScan, cScanLines, lpvBits, lpbi, uUsage);

问题一：

没错。 "The bit count member of BITMAPINFO"指的是lpbi->bmiHeader.biBitCount.

问题2：

当调用 GetDIBits() 以获取 DIB 位时（即使用非空 lpvBits 和适当初始化的 lpbi->bmiHeader），lpbi->bmiColors 也由颜色 table 的函数（如果位深度小于 24 bpp）。不幸的是，这在函数的文档中并不清楚。考虑到这一点，引用部分的意思是，当 lpvBits 为 NULL 且 lpbi->bmiHeader.biBitCount 为零时，函数仅填充 lpbi->bmiHeader ，不修改lpbi->bimColor（与调用函数获取DIB位时相反）。

问题3：

您可以在 lpbi->bmiColors 中通过使用非空 lpvBits 和适当初始化的 lpbi->bmiHeader。 IOW，当您像往常一样调用函数获取 DIB 位时，它也会填充 lpbi->bmiColors。

编辑部分的问题：

If lpvBits is NULL and lpvBits->bmiHeader.biBitCount is initialized to zero, GetDIBits() fills in lpbi->bmiHeader only and lpbi->bmiColors is not modified.

Is this the correct way to understand it?

是的，没错。

And if so, is there a way to get GetDIBits() to fill in lpbi->bmiColors, such as initializing lpvBits->bmiHeader.biBitCount to bit-depth of the bitmap?

是的，有一种方法可以使函数获得 return 颜色 table，但正如在对 Q2 的回答中所解释的那样，将 lpvBits->bmiHeader.biBitCount 初始化为位图的位深度光靠自己是不够的。 lpvBits->bmiHeader 的所有成员都必须适当地初始化并且 lpvBits 必须是非空的。这与调用函数获取DIB位基本相同。

WinAPI/GDI: 如何使用 GetDIBits() 为位图合成颜色 table？

WinAPI/GDI: How to use GetDIBits() to get color table synthesized for a bitmap?

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