使用lockbits方法處理影象

許多影象處理任務即時是最簡單的檔案型別轉換，例如從32位深度到8位深度的格式轉化，直接獲得畫素陣列要比使用GetPixel和SetPixel等方法的效率高得多。

你可能會發現DotNet採用託管機制，大多數情況下微軟會推薦你使用託管程式碼，理由是便捷和安全。實際應用中，直接操作記憶體中的資料塊是很少見的，儘管如此，影象處理恰恰是這類為數不多的情況之一，因為使用託管程式碼的效率低的難以忍受，特別是對巨幅影象來說，在此，我們討論一下一種新的方法。

如何使用非託管程式碼是因語言而異的，在C#中我們可以通過unsafe關鍵字來呼叫指標，從而直接操作記憶體中的點陣圖資料；VB則使用Marshal類中的方法，它會導致一部分的效能損失，因此效率不如前者。

鎖定位元流

Bitmap類使用LockBits和UnLockBits方法來將點陣圖的資料矩陣儲存在記憶體中、直接對它進行操作，最後用修改後的資料代替點陣圖中的原始資料。LockBits返回以各BitmapData的類用已描述資料在已鎖定的矩陣中的位置和分佈。

BitmapData類包括以下幾個重要的屬性：

• Scan0：資料矩陣在記憶體中的地址。
• Stride：資料矩陣中的行寬，以byte為單位。可能會擴充套件幾個Byte，後面會介紹。
• PixelFormat：畫素格式，這對矩陣中位元組的定位很重要。
• Width：點陣圖的寬度。
• Height：點陣圖的高度。 具體關係見下圖：

如上圖所示,stride屬性表示點陣圖資料矩陣的行寬

，以byte為單位。出於效率考慮，矩陣的行寬並非剛好是每行畫素數的整數倍，系統往往會將其封裝成4的整數倍。舉例來說，對於一幅24位深17畫素寬的影象，其stride屬性為52；每行的資料量為173=51，系統將其自動封裝一個位元組，所以它的stride為52byte（或134byte）。對於一幅17畫素寬的4位索引圖，其stride為12，其中9byte（準確地說是8.5個byte）用來記錄資料資訊，每行再自動新增3（3.5）個byte保證其為4的整數倍。 具體資料的分佈因其pixel format而異。24位深的影象每隔3個byte包含一組RGB資訊；32位深的影象每隔4個byte包含一組RGBA資訊。那些每個位元組包含多個畫素的pixel format，比如4位索引影象或1位索引影象，必須經過仔細處理，從而保證同一位元組中的相鄰byte不會混淆。 指標的準確定位 32位RGB：假設X、Y為點陣圖中畫素的座標，則其在記憶體中的地址為scan0+Ystride+X4。此時指標指向藍色，其後分別是綠色、紅色，alpha分量。 24位RGB：scan0+Ystride+X3。此時指標指向藍色，其後分別是綠色和紅色。 8位索引：scan0+Ystride+X。當前指標指向影象的調色盤。 4位索引：scan0+Ystride+（X/2）。當前指標所指的位元組包括兩個畫素，通過高位和低位索引16色調色盤，其中高位表示左邊的畫素，低位表示右邊的畫素。 1位索引：scan0+Y*stride+X/8。當前指標所指的位元組中的每一位都表示一個畫素的索引顏色，調色盤為兩色，最左邊的畫素為8，最右邊的畫素為0。 畫素間使用迭代器 下面這個範例將一幅32位深的影象中所有畫素的藍色分量設為最大（255）： BitmapData bmd=bm.LockBits(new Rectangle(0, 0, 10, 10), System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadOnly, bm.PixelFormat); int PixelSize=4;

  for(int y=0; y<bmd.Height; y++)
  {
    byte* row=(byte *)bmd.Scan0+(y*bmd.Stride);
    for(int x=0; x<bmd.Width; x++)
    {
      row[x*PixelSize]=255;
    }
  }

  處理4位索引圖，高低位應分開處理，程式碼如下：
  int offset = (y * bmd.Stride) + (x >> 1);
  byte currentByte = ((byte *)bmd.Scan0)[offset];
  if((x&1) == 1)
  {
    currentByte &= 0xF0;
    currentByte |= (byte)(colorIndex & 0x0F);
  }
  else
  {
    currentByte &= 0x0F;
    currentByte |= (byte)(colorIndex << 4);
  }
  ((byte *)bmd.Scan0)[offset]=currentByte;

  處理1位索引的程式碼：
  byte* p=(byte*)bmd.Scan0.ToPointer();
  int index=y*bmd.Stride+(x>>3);
  byte mask=(byte)(0x80>>(x&0x7));
  if(pixel)
    p[index]|=mask;
  else
    p[index]&=(byte)(mask^0xff);

  最後在進行完所有處理後馬不要忘記使用Unlockbits命令解鎖。