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Accepted
Arvo Bowen
Asked: 2024-11-15 00:35:06 +0800 CST

为什么Bitmap构造函数不保留框架信息？

  • 772

为什么 Bitmap 构造函数不保留框架信息？在下面的示例中，使用imagePath3 页 tiff 图像作为路径，第一个测试可以很好地显示三页的不同大小。然而，第二个测试仅显示第一页的大小。

/* Returns the following...
Page:1  W/H: 7650/9900
Page:2  W/H: 3600/2025
Page:3  W/H: 3600/2025
Page:1  W/H: 7650/9900
(missing page 2 and 3)
*/

// Test opening using the Image.FromFile method
using (Image img = Image.FromFile(imagePath))
{
    int p = img.GetFrameCount(FrameDimension.Page);

    for (int i = 0; i < p; i++)
    {
        img.SelectActiveFrame(FrameDimension.Page, i);
        Debug.WriteLine($"Page:{i + 1}  W/H: {img.Width}/{img.Height}");
    }
}

// Testing opening using the Bitmap constructor
using (Image orgImg = Image.FromFile(imagePath))
{
    using (Image img = new Bitmap(orgImg))
    {
        int p = img.GetFrameCount(FrameDimension.Page);

        for (int i = 0; i < p; i++)
        {
            img.SelectActiveFrame(FrameDimension.Page, i);
            Debug.WriteLine($"Page:{i + 1}  W/H: {img.Width}/{img.Height}");
        }
    }
}

作为后续问题，执行以下操作可以得到与第一个测试相同的结果。但是有没有更好的方法可以像第一个测试一样再次访问整个帧集合，而无需创建另一个 Bitmap/Image 对象？

/* Returns the following...
Page:1  W/H: 7650/9900
Page:2  W/H: 3600/2025
Page:3  W/H: 3600/2025
*/

// Testing opening by creating a new Image object
using (Image orgImg = Image.FromFile(imagePath))
{
    using (Image img = (Image)orgImg.Clone())
    {
        int p = img.GetFrameCount(FrameDimension.Page);

        for (int i = 0; i < p; i++)
        {
            img.SelectActiveFrame(FrameDimension.Page, i);
            Debug.WriteLine($"Page:{i + 1}  W/H: {img.Width}/{img.Height}");
        }
    }
}
c#

1 个回答

  1. Best Answer

    作为前言：

    • System.Drawing是一个令人惊讶的 GDI+ (又名gdiplus) 的薄包装。
    • System.Drawing.Image是abstract class（也是 的超类型Bitmap）；对应于GDI+ 的 C++ 类Image。它只有两个子类：
      • System.Drawing.Bitmap它对应于GDI+ 的 C++ 类Bitmap。
      • System.Drawing.Imaging.Metafile对应于GDI+ 的 C++ 类Metafile- 这些是（可缩放的）非光栅图像，基本上是 GDI 绘图操作的线性序列（因此有点像 PostScript），但采用二进制格式，可能被认为是当今 SVG 的古老祖先。但是，元文件不在本答案的讨论范围内。
    • 该类Bitmap具有令人惊讶的多功能性，因为它可以表示以下任何内容：
      • Windows（遗留）内存中的DIB 和 DDB位图。
      • 一种（有限的）特定光栅图像文件格式，用于存储/表示单个光栅图像，特别是.bmp- 本质上只是带有额外文件头的序列化 DDB 位图。
      • 另一种（同样有限的）特定光栅图像文件格式支持多幅图像（或“框架”或“页面”）；实际上，这仅限于 GIF 和 TIFF 容器格式。
      • 最后，任何从受支持的压缩图像文件格式（已安装 GDI+ 兼容编解码器）加载的内存光栅图像，例如 JPEG、PNG -甚至 HEIF/HEIC。
      • 有点令人失望的是，尽管.ico/.cur文件格式也是多图像光栅图像文件，但 GDI+ 只会加载第一幅图像，而无法加载文件中包含的其他图像。为了解决这个问题，.NET 包含了和类，Icon它们Cursor提供了一些（基本的）支持，用于获取/文件中包含的图标目录结构中的其他图像，但这也超出了范围。.ico.cur

    • 当您使用Image.FromFile(String filename)加载单图像光栅文件（如.bmp、.jpeg或.png）时，图像将作为新Bitmap对象返回，并且任何支持的元数据（例如 JPEG 文件中的 EXIF 标签）都会加载到PropertyItems集合中。

    • 当您使用Image.FromFile(String fileName)加载多图像光栅文件（如动画.gif或多页 TIFF）时，它还将返回一个Bitmap对象，该对象代表（并包含）文件中的第一个图像 - 而 GIF 或 TIFF 文件中的任何其他帧/页面/图像只能通过在该特定对象上使用该方法来“交换” - 该方法会显着改变对象，包括更新大多数人合理地认为一旦加载就固定且不可变的属性（例如，和，疯狂！）。SelectActiveFrameBitmapSelectActiveFrameBitmap.PixelFormat.Width.Height

    • 使用时new Bitmap(Image orignal)请new Bitmap(Image original, Int32 width, Int32 height)注意，这不会创建任何类型的状态副本或对象克隆。Image source相反，它只是通过临时上下文将其绘制到新对象上BitmapGraphics。

      • 该类Bitmap有很多这些便利/辅助构造函数，包括许多在 GDI+ 中没有等效项的构造函数 - 有些人甚至可能称它为混乱- 我相信这是因为System.Drawing它是 2001/2002 年 .NET Framework 1.x 的一部分，当时微软的 .NET 库 API 设计人员仍在提出关于 OOP 库应该是什么样子的不同想法/实验 - 因此为什么会有令人困惑的构造函数、静态工厂和克隆方法，它们似乎都做同样的事情（直到你意识到它们没有 - 正如你所发现的）。

    • 因此，如果您确实想要创建Bitmap从磁盘上的多图像文件加载的对象的正确克隆，那么您需要使用Image.Clone()继承的Bitmap，但其返回类型是Object（因为这早于.NET对协变返回类型的支持），您需要自己添加转换（也许定义一个扩展方法来减少将来的麻烦？）

    但是，是否有更好的方法可以像第一个测试一样再次访问整个帧集合，而无需创建另一个 Bitmap/Image 对象？

    如果您只是想迭代文件中包含的图像（并且您没有对图像数据进行任何更改：它们都是只读的），那么就不需要克隆任何东西，您应该能够重新迭代帧（即0 < i < Image.FrameCount）。

    如果您希望能够同时直接访问多个 GIF 帧（或 TIFF 页面）的光栅数据，那么不幸的是，您似乎必须对.Clone()要Bitmap打开的每个可同时访问的光栅帧执行 - 或者在调用之间循环复制每个帧FrameCount，因为如果您在没有先调用的情况下LockBits+UnlockBits调用，GDI+ 会引发异常。.SelectActiveFrameUnlockBits

    ...所以这不起作用：

    using( Bitmap gif = (Bitmap)Image.FromFile( @"dancingBaby.gif" ) ) // https://en.wikipedia.org/wiki/Dancing_baby
{
    List<BitmapData> lockedBits = new List<BitmapData>();

    Int32 cnt = gif.GetFrameCount( FrameDimension.Time );
    for( Int32 i = 0; i < cnt; i++ )
    {
        #warning The `SelectActiveFrame` call below will fail when it tries to lock the second image/frame/page in a GIF or TIFF file:
        gif.SelectActiveFrame( FrameDimension.Time, frameIndex: i );// <-- When `i == 1` then this line throws: InvalidOperationException: "Bitmap region is already locked."
        
        Rectangle  frameRect = new Rectangle( x: 0, y: 0, width: gif.Width, height: gif.Height );
        BitmapData frameLock = gif.LockBits( frameRect, ImageLockMode.ReadOnly, gif.PixelFormat );
        
        lockedBits.Add( frameLock );
    }

    try
    {
        foreach( BitmapData bd in lockedBits )
        {
            // Do stuff
        }
    }
    finally
    {
        foreach( BitmapData bd in lockedBits )
        {
            gif.UnlockBits( bd );
        }
    }
}

    相反，你必须这样做：

    using( Bitmap gif = (Bitmap)Image.FromFile( @"underConstruction-best-viewed-with-netscapeNavigator-3.0.gif" ) )
{
    List<Byte[]> buffers = new List<Byte[]>();

    Int32 cnt = gif.GetFrameCount( FrameDimension.Time );
    for( Int32 i = 0; i < cnt; i++ )
    {
        gif.SelectActiveFrame( FrameDimension.Time, frameIndex: i );
        
        Rectangle  frameRect = new Rectangle( x: 0, y: 0, width: gif.Width, height: gif.Height );
        BitmapData frameLock = gif.LockBits( frameRect, ImageLockMode.ReadOnly, gif.PixelFormat );
        try
        {
            Byte[] frameBuffer = new Byte[ /* width * height * pixel-format-byte-length */ ]
            buffers.Add( frameBuffer );

            // TODO: Copy from `frameLock.Scan0` into `frameBuffer`.

            // Do stuff
        }
        finally
        {
            gif.UnlockBits( frameLock );
        }
    }
}

    我花了一些时间深入研究System.DrawingGDI+ 的内部结构，看看是否有任何方法可以测试/检查Image或是否Bitmap是从文件加载的（如果可用，则包含所有其他帧）或是否是单帧副本（信息丢失）。不幸的是，我认为无法区分（例如）包含 1 张图像的正确加载的 TIFF 文件和Bitmap从多图像 TIFF 文件错误地克隆对象（使其仅包含 1 张图像）的情况。

    • 2

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