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

MAKE Version 5.2 Copyright (c) 1987, 2000 Borland

<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

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

<?xml:namespace prefix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" /><shapetype id="_x0000_t75" coordsize="21600,21600" o:spt="75" o:preferrelative="t" path="m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe" filled="f" stroked="f"><stroke joinstyle="miter"></stroke><formulas><f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0"></f><f eqn="sum @0 1 0"></f><f eqn="sum 0 0 @1"></f><f eqn="prod @2 1 2"></f><f eqn="prod @3 21600 pixelWidth"></f><f eqn="prod @3 21600 pixelHeight"></f><f eqn="sum @0 0 1"></f><f eqn="prod @6 1 2"></f><f eqn="prod @7 21600 pixelWidth"></f><f eqn="sum @8 21600 0"></f><f eqn="prod @7 21600 pixelHeight"></f><f eqn="sum @10 21600 0"></f></formulas><path o:extrusionok="f" gradientshapeok="t" o:connecttype="rect"></path><lock v:ext="edit" aspectratio="t"></lock></shapetype><shape id="_x0000_i1025" style="WIDTH: 90pt; HEIGHT: 384pt" type="#_x0000_t75"><imagedata src="file:///H:/DOCUME~1/solstice/LOCALS~1/Temp/msoclip1/01/clip_image001.gif" o:title="test1-a"><font face="Georgia"><img alt="" hspace="0" src="http://www.csdn.net/develop/article/images/test1-a.png" align="baseline" border="0"></font></imagedata></shape> <shape id="_x0000_i1026" style="WIDTH: 90pt; HEIGHT: 384pt" type="#_x0000_t75"><imagedata src="file:///H:/DOCUME~1/solstice/LOCALS~1/Temp/msoclip1/01/clip_image002.gif" o:title="test1-b"><img alt="" hspace="0" src="http://www.csdn.net/develop/article/images/test1-b.png" align="baseline" border="0"></imagedata></shape>

<shape id="_x0000_i1027" style="WIDTH: 90pt; HEIGHT: 384pt" type="#_x0000_t75"><imagedata src="file:///H:/DOCUME~1/solstice/LOCALS~1/Temp/msoclip1/01/clip_image003.gif" o:title="test2-a"><font face="Georgia"><img alt="" hspace="0" src="http://www.csdn.net/develop/article/images/test2-a.png" align="baseline" border="0"></font></imagedata></shape> <shape id="_x0000_i1028" style="WIDTH: 90pt; HEIGHT: 384pt" type="#_x0000_t75"><imagedata src="file:///H:/DOCUME~1/solstice/LOCALS~1/Temp/msoclip1/01/clip_image004.gif" o:title="test2-b"><img alt="" hspace="0" src="http://www.csdn.net/develop/article/images/test2-b.png" align="baseline" border="0"></imagedata></shape>

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 include png.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。