用VB写高效的图像处理程序

用VB写高效的图像处理程序自盘古开天地以来（好像夸张了点），一直有人抱怨VB程序速度慢。特别是图像处理，被认为是VB的禁区。说起来也是，市面上的关于VB的图像处理的数据都是先讲计算公式，再直接用PSet（或API函数SetPixel）逐点画（至少我见过的书都是这样）。效果是办到了，但速度慢得离谱：对一幅640*480的图像进行半透明合并就需要10秒钟；而在PhotoShop中，只要一设置图层的透明度，半透明效果立即呈现。难怪有人说VB的闲话。但这并不表示VB不能写高速的图像处理程序，速度慢是因为没有使用正确的方法。从VB5开始，能以本机代码编译成exe文件，所以不存在代码执行速度的问题。那么，是什么拖慢了速度呢？就是PSet和SetPixel！PSet把浮点形式的坐标转为像素单位，再交给SetPixel处理。而SetPixel呢，坐标系转化、剪裁区域判断、将颜色匹配为设备支持的最接近的，最后还要根据不同的颜色格式寻址、为将颜色写入其所在位进行位运算。经过这么多层处理，速度不慢才怪。那么，怎样才能提高处理速度呢？使用DIB，直接对位图所在内存进行操作，速度可以大大提高。现在看看，这只是一个简单的色彩演示程序。CPU:赛扬333；内存:PC100（很老的概念了）的SDRAM，128MB；单位:毫秒Windows98WindowsXP说明VB_PSet1,199.4553786.1885在VB使用PSet画的VB_SetPixel872.3621451.3712在VB使用SetPixelV画的VB_DIB8.22188.2226在VB使用DIB画的VB_DIB_Ptr9.67839.4420在VB使用DIBSection+模拟指针画的VC(Debug)6.68966.6503VC写的（Debug版）VC(Release)3.27363.6247VC写的（Release版）从这个表中可看出：1.VC比VB_DIB、VB_DIB_Ptr快两倍，这是因为SafeArray结构的数组比真正的指针慢，但也不是某些人所说的70~100倍；2.VB_DIB_Ptr比VB_DIB慢一点，这是因为模拟指针本来就是靠SafeArray结构的数组，而且模拟指针需要对两个数组进行操作，所以速度慢一点；3.真正差了70~100倍是VB_PSet和VB_SetPixel，特别是VB_PSet在Windows98下与VB_DIB差了145倍。以上可证，速度慢的原因是SetPixel非常低效，而并不是VB的问题。虽然VC的的确比较快，但是我写这篇文章不是为了讨论速度极限（否则这篇文章会改名为《如何用汇编写高速的图像处理程序》），而是为了告诉大家如何在VB中写能够实时处理的图像处理程序。在Windows3.0以前，Windows系统用的是DDB（设备有关位图）。DDB没有调色板，显示的颜色依赖硬件，处理色彩很不方便。所以Microsoft在Windows3.0中重新定义了BMP文件格式（BMP3.0），使其支持设备无关位图——也就是DIB。时至今日，BMP的版本号已升至5.0（WindowsNT4.0、Windows95定义了BMP4.0，Windows98、Windows2000定义了BMP5.0），但基本结构没有变——仍是BMP文件头和DIB组成：BMP文件BITMAPFILEHEADERBMP文件头DIBBITMAPINFOHEADER位图信息头BITMAPINFORGBQUAD[]调色板位图数据（#代表可以不填(=0)的项目）BMP文件头——BITMAPFILEHEADER原型定义：typedefstructtagBITMAPFILEHEADER{//bmfhWORDbfType;DWORDbfSize;WORDbfReserved1;WORDbfReserved2;DWORDbfOffBits;}BITMAPFILEHEADER;VB声明：TypeBITMAPFILEHEADERbfType(0to1)AsBytebfSizeAsLongbfReserved1AsIntegerbfReserved2AsIntegerbfOffBitsAsLongEndType说明：bfType指示文件的类型，必须是“BM”bfSize#指示文件的大小，包括BITMAPFILEHEADERbfReserved1保留，=0bfReserved2保留，=0bfOffBits#从文件头到位图数据的偏移字节数文件信息头——BITMAPINFOHEADER原型定义：typedefstructtagBITMAPINFOHEADER{//bmihDWORDbiSize;LONGbiWidth;LONGbiHeight;WORDbiPlanes;WORDbiBitCount;DWORDbiCompression;DWORDbiSizeImage;LONGbiXPelsPerMeter;LONGbiYPelsPerMeter;DWORDbiClrUsed;DWORDbiClrImportant;}BITMAPINFOHEADER;VB声明：TypeBITMAPINFOHEADERbiSizeAsLongbiWidthAsLongbiHeightAsLongbiPlanesAsIntegerbiBitCountAsIntegerbiCompressionAsLongbiSizeImageAsLongbiXPelsPerMeterAsLongbiYPelsPerMeterAsLongbiClrUsedAsLongbiClrImportantAsLongEndType说明：biSizeBITMAPINFOHEADER结构的大小。BMP有多个版本，就靠biSize来区别：BMP3.0：BITMAPINFOHEADER（=40）BMP4.0：BITMAPV4HEADER（=108）BMP5.0：BITMAPV5HEADER（=124）biWidth位图的高度，单位是像素biHeight位图的宽度，单位是像素biPlanes设备的位平面数。现在都是1biBitCount图像的颜色位数0：当biCompression=BI_JPEG时必须为0（BMP5.0）1：单色位图4：16色位图8：256色位图16：增强色位图，默认为555格式24：真彩色位图32：32位位图，默认情况下Windows不会处理最高8位，可以将它作为自己的Alpha通道biCompression压缩方式BI_RGB：无压缩BI_RLE8：行程编码压缩，biBitCount必须等于8BI_RLE4：行程编码压缩，biBitCount必须等于4BI_BITFIELDS：指定RGB掩码，biBitCount必须等于16、32BI_JPEG：JPEG压缩（BMP5.0）BI_PNG：PNG压缩（BMP5.0）biSizeImage#实际的位图数据所占字节（biCompression=BI_RGB时可以省略）biXPelsPerMeter#目标设备的水平分辨率，单位是每米的像素个数biYPelsPerMeter#目标设备的垂直分辨率，单位是每米的像素个数biClrUsed#使用的颜色数（当biBitCount等于1、4、8时才有效）。如果该项为0，表示颜色数为2^biBitCountbiClrImportant#重要的颜色数。如果该项为0，表示所有颜色都是重要的调色板只有biBitCount等于1、4、8时才有调色板。调色板实际上是一个数组，元素的个数由biBitCount和biClrUsed决定。原型定义：typedefstructtagRGBQUAD{//rgbqBYTErgbBlue;BYTErgbGreen;BYTErgbRed;BYTErgbReserved;}RGBQUAD;VB声明：PrivateTypeRGBQUADrgbBlueAsBytergbGreenAsBytergbRedAsBytergbReservedAsByteEndType说明：rgbBlue蓝色分量rgbGreen绿色分量rgbRed红色分量rgbReserved#保留，=0位图数据◆扫描行：一行的图像数据叫做一个扫描行。一个扫描行的长度必须是4的倍数（字节），如果不是，则需要补齐。计算公式：LineBytes=((biWidth*biBitCount+31)And&HFFFFFFE0)\8由于BMP设定者认为数学坐标系更总要，所以DIB的扫描行是逆序存储的（相对于屏幕坐标系而言），即屏幕上的第一行是DIB位图数据的最后一行。◆1位色：用1位表示一个像素，所以一个字节可以表示8个像素。坐标是从最左边（最高位）开始的，而不是一般情况下的最低位。在内存的摆放形式如下：字节0...位76543210像素01234567◆4位色：用4位表示一个像素，所以一个字节可以表示2个像素。坐标是从最左边（最高位）开始的，而不是一般情况下的最低位。在内存的摆放形式如下：字节0...位76543210像素01像素位32103210◆8位色：用8位表示一个像素，所以一个字节刚好只能表示一个像素。在内存的摆放形式如下：字节01...像素01◆16位色：用16位表示一个像素，所以两个字节可以表示1个像素。默认情况下16位DIB是555格式，最高位无效（这对VB是个福音，因为VB没有16位无符号型）。在内存的摆放形式如下（PC机是低字节在前）：字节0123...位76543210765432107654321076543210像素01RGBGBxRGGBxRGRGB位21043210043210432104321004321043◆24位色：用24位表示一个像素，所以三个字节可以表示1个像素。注意它的顺序是BGR，而不是传统的RGB。在内存的摆放形式如下：字节012345...像素01RGBBGRBGR◆32位色：用32位表示一个像素，所以四个字节可以表示1个像素。注意绝大多数的GDI函数不会处理Alpha通道（只有AlphaBlend支持）。在内存的摆放形式如下：字节01234567...像素01RGBBGRABGRASetDIBitsToDevice原型定义：intSetDIBitsToDevice(HDChDC,//handletodevicecontextintXDest,//x-coordinateofupper-leftcornerofdest.rect.intYDest,//y-coordinateofupper-leftcornerofdest.rect.DWORDdwWidth,//sourcerectanglewidthDWORDdwHeight,//sourcerectangleheightintXSrc,//x-coordinateoflower-leftcornerofsourcerect.intYSrc,//y-coordinateoflower-leftcornerofsourcerect.UINTuStartScan,//firstscanlineinarrayUINTcScanLines,//numberofscanlinesCONSTVOID*lpvBits,//addressofarraywithDIBbitsCONSTBITMAPINFO*lpbmi,//addressofstructurewithbitmapinfo.UINTfuColorUse//RGBorpaletteindexes);VB声明：DeclareFunctionSetDIBitsToDeviceLibgdi32.dll(ByValhDCAsLong,ByValXDestAsLong,ByValYDestAsLong,ByValdwWidthAsLong,ByValdwHeightAsLong,ByValXSrcAsLong,ByValYSrcAsLong,ByValuStartScanAsLong,ByValcScanLinesAsLong,lpvBitsAsAn