c# - 将 8bpp 图像转换为 24bpp 并保留颜色

Question

我有一个 8bpp 的图像，带有一个自定义调色板，其中包含一张彩色图片。

现在，我正在尝试将其转换为 PixelFormat.Format24bppRgb 格式的图片。我使用此处的代码直接访问像素 http://www.codeproject.com/Tips/240428/Work-with-bitmap-faster-with-Csharp

用法是

Bitmap bmp = (Bitmap) Image.FromFile("T:\\500-blue-orig.png");
LockBitmap lbmpSrc = new LockBitmap(bmp);
Bitmap dst = new Bitmap(bmp.Width, bmp.Height, PixelFormat.Format24bppRgb);
LockBitmap lbmpDst = new LockBitmap(dst);

lbmpSrc.LockBits();
lbmpDst.LockBits();

dst.Palette = bmp.Palette;
for (int y = 0; y < lbmpSrc.Height; y++)
{
    for (int x = 0; x < lbmpSrc.Width; x++)
    {
        Color c = lbmpSrc.GetPixel(x, y);

        lbmpDst.SetPixel(x, y, c);
    }
}

lbmpDst.UnlockBits();
lbmpSrc.UnlockBits();

dst.Save("T:\\x.png", ImageFormat.Png);

然而，即使我确实复制了原始调色板，最终结果也是灰度图像。

我在这里做错了什么？如何从实际上有颜色的 8bpp 图片中获取 24bpp 彩色图像？

Answer 1

我尝试了一种使用非托管代码的手动方法 - 本地基准测试显示它比无知的 (Bitmap.GetPixel > Bitmap.SetPixel) 方法快 99.7%。

基本上，我们使用 LockBits 指针并根据调色板一个一个地分配字节。

static unsafe void To24Bpp(Bitmap source, Bitmap dest)
{
    var sourceData = source.LockBits(new Rectangle(0, 0, source.Width, source.Height), ImageLockMode.ReadOnly,
        PixelFormat.Format8bppIndexed);
    var destData = dest.LockBits(new Rectangle(0, 0, dest.Width, dest.Height), ImageLockMode.WriteOnly, PixelFormat.Format24bppRgb);
    var paletteBytes = source.Palette.Entries.Select(ColorToUintRgbLeftAligned).ToArray();
    var current = (byte*) sourceData.Scan0.ToPointer();
    var lastPtr = (byte*) (sourceData.Scan0 + sourceData.Width*sourceData.Height).ToPointer();
    var targetPtr = (byte*) destData.Scan0;
    while (current <= lastPtr)
    {
        var value = paletteBytes[*current++];
        targetPtr[0] = (byte) (value >> 24);
        targetPtr[1] = (byte) (value >> 16);
        targetPtr[2] = (byte) (value >> 8);
        targetPtr += 3;
    }

    source.UnlockBits(sourceData);
    dest.UnlockBits(destData);
}

static uint ColorToUintRgbLeftAligned(Color color)
{
    return ((uint) color.B << 24) + ((uint) color.G << 16) + ((uint) color.R << 8);
}

代码可以改进为一次从调色板写入 4 个字节，从而减少随机内存访问量。我的本地基准测试显示其性能进一步提高了 25%。请注意构建 uint 颜色字节的不同之处 - uint 中字节的对齐方式与我的预期相反。

private static unsafe void To24BppUintAssignment(Bitmap source, Bitmap dest)
{
    var sourceData = source.LockBits(new Rectangle(0, 0, source.Width, source.Height), ImageLockMode.ReadOnly, PixelFormat.Format8bppIndexed);
    var destData = dest.LockBits(new Rectangle(0, 0, dest.Width, dest.Height), ImageLockMode.WriteOnly, PixelFormat.Format24bppRgb);
    uint[] paletteBytes = source.Palette.Entries.Select(ColorToUintRgbRightAligned).ToArray();
    var current = (byte*)sourceData.Scan0.ToPointer();
    var lastPtr = (byte*)(sourceData.Scan0 + sourceData.Width * sourceData.Height).ToPointer();
    var targetPtr = (byte*) destData.Scan0;
    while (current < lastPtr)
    {
        var targetAsUint = ((uint*) targetPtr);
        targetAsUint[0] = paletteBytes[*current++];
        targetPtr += 3;
    }
    uint finalValue = paletteBytes[*current];
    targetPtr[0] = (byte)(finalValue >> 24);
    targetPtr[1] = (byte)(finalValue >> 16);
    targetPtr[2] = (byte)(finalValue >> 8);
        source.UnlockBits(sourceData);
    dest.UnlockBits(destData);
    }
    private static uint ColorToUintRgbRightAligned(Color color)
    {
        return ((uint)color.B) + ((uint)color.G << 8) + ((uint)color.R << 16);
    }

我没有在方法中创建位图用于基准测试，它应该这样调用:

static Bitmap To24Bpp(Bitmap source)
{
    var dest = new Bitmap(source.Width, source.Height, PixelFormat.Format24bppRgb);
    To24BppUintAssignment(source, dest);
    return dest;
}