zlib 与 libpng 的配置与使用 part 3 libpng的安装与生成PNG图片

libpng的安装

接下来，安装libpng的过程要稍微轻松些。先下载最新的libpng程序库源文件。网址是http://sourceforge.net/projects/libpng/或http://www.libpng.org/pub/png/。不妨设下载的文件是libpng-1.2.5.tar.gz，将这个文件释放到D:/libpng/。

修改D:/libpng/libpng-1.2.5/scripts/makefile.bc32，这是为Borland C++ 32-bit版准备的makefile。将第12行的ZLIB_DIR=../zlib改为ZLIB_DIR=D:/mylibs，再将第20行的#TARGET_CPU=6前的井号(#)去掉。然后执行

D:/libpng/libpng-1.2.5>make -fscripts/makefile.bc32

D:/libpng/libpng-1.2.5>pngtest

Testing libpng version 1.2.5

with zlib version 1.1.4

. . .

PASS (9782 zero samples)

. . .

libpng passes test

看到“9782 zero samples”字样，表明libpng安装成功。新生成的pngout.png应该与原有的pngtest.png完全一样。将png.h、pngconf.h连同编译生成的libpng.lib一起拷贝到D:/mylibs/。

生成PNG文件

我们自己写一两个程序来测试libpng生成PNG文件的功能。testpng1.cpp生成灰度(gray)图象；testpng2.cpp生成256色图象，其中调色盘(palette)有多种配置。这两个程序生成的图片文件分别展示于图1和图2中。编译参数为：

bcc32 -Id:/mylibs -Ld:/mylibs testpng1.cpp libpng.lib zlib.lib

为了日后使用方便，我把D:/mylibs/加入到BCC 5.5的include搜索路径和lib搜索路径中。

// testpng1.cpp

// test for black & white pictures.

//请下载文章的配套源码http://www.chenshuo.com

testpng1.cpp和testpng2.cpp的差别在png_set_IHDR这行，前一个是png_set_IHDR(png_ptr, info_ptr, width, height, 8, PNG_COLOR_TYPE_GRAY, ...);，
后一个是
png_set_IHDR(png_ptr, info_ptr, width, height, 8, PNG_COLOR_TYPE_PALETTE, ...);。

// testpng2.cpp

// test for colorful pictures

//请下载文章的配套源码http://www.chenshuo.com


图1灰度PNG图片	图2彩色PNG图片

libpng带的example.c是很好的学习范例。使用libpng时，先要includepng.h。这个头文件包含了libpng自定义的许多类型，如程序中出现的png_struct、png_info等等，前者是libpng内部使用的结构体，后者用来表示某个PNG文件的相关信息。

编写生成PNG的程序先声明几个必要的变量，其中png_structp就是png_struct*：

FILE *fp;

png_structp png_ptr;

png_infop info_ptr;

png_colorp palette;

然后以binary write方式打开欲写入的PNG文件。

fp = fopen(filename.c_str(), "wb");

欲使用libpng，先分配并初始化png_struct：

png_ptr = png_create_write_struct(PNG_LIBPNG_VER_STRING, NULL, NULL, NULL);

然后以png_ptr为参数初始化info_ptr。以后用png_get_*()或png_set_*()函数来读取或设置PNG文件的属性。

info_ptr = png_create_info_struct(png_ptr);

设置错误处理方式，也可以在第6行指定处理错误的callback函数。

if (setjmp(png_jmpbuf(png_ptr)))

{

// . . .

}

接下来告诉libpng用fwrite来写入PNG文件，并传给它已按二进制方式打开的FILE* fp：

png_init_io(png_ptr, fp);

设置PNG文件的基本属性，如高度、宽度、色深(单色、16色、256色或真彩色)、色彩类型(灰度、调色板、RGB)等等。这里我们生成一个256 (2⁸=256)色、采用调色板(PNG_COLOR_TYPE_PALETTE)的PNG文件。

const int width = 120;

const int height = 512;

png_set_IHDR(png_ptr, info_ptr, width, height, 8, PNG_COLOR_TYPE_PALETTE,

PNG_INTERLACE_NONE, PNG_COMPRESSION_TYPE_BASE, PNG_FILTER_TYPE_BASE);

接下来设置调色板，先分配空间。常数PNG_MAX_PALETTE_LENGTH的值是256：

palette = (png_colorp)png_malloc(png_ptr,

PNG_MAX_PALETTE_LENGTH * sizeof (png_color));

这里的png_color表示调色板中某一种颜色的RGB分量。

typedef struct png_color_struct

{

png_byte red;

png_byte green;

png_byte blue;

} png_color;

然后用自己写的set_palette函数设置调色板。

set_palette(palette, RED_BLACK);

set_palette函数能生成三种类型的调色板，GRAY灰度、RED_BLACK红与黑、SPECTRUM频谱。

其中生成GRAY调色板的代码是：

for (int i = 0; i < PNG_MAX_PALETTE_LENGTH; ++i ) {

palette[i].red = palette[i].green = palette[i].blue = i;

}

告诉libpng采用我们准备好的调色板，并写PNG文件的头部。

png_set_PLTE(png_ptr, info_ptr, palette, PNG_MAX_PALETTE_LENGTH);

png_write_info(png_ptr, info_ptr);

在这些准备工作做完之后，进入最关键的一步——绘制图片内容，这里我们只是依次使用调色板的各种颜色来绘制水平直线。我们准备足够大的一块内存image来表示整幅图像中的所有点，这些点按从左到右，从上到下的顺序排列。注意，PNG文件是行优先，在写入PNG文件时，不用告诉它整幅图形在哪，只要告诉它每一行(由数组row_pointers表示)在哪就行了。所以如果图像中某些行是相同的，就可以让行指针row_pointer重复指向这些行的地址，这样能节省内存空间。我写的这个程序没有采用这个办法，必尽内存不是什么大问题。

png_uint_32 k;

png_byte image[height][width];

png_bytep row_pointers[height];

for (k = 0; k < height; k++) {

memset(image[k], k / 2, width);

row_pointers[k] = image[k];

}

接下来一次写入整幅图像，是最省力的办法：

png_write_image(png_ptr, row_pointers);

末了，进行必要的扫尾工作：

png_write_end(png_ptr, info_ptr);

png_free(png_ptr, palette);

png_destroy_write_struct(&png_ptr, &info_ptr);

fclose(fp);

至此，大功告成。

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