チュートリアル: イメージ処理ネットワークの作成

[アーティクル]
06/09/2015

ここでは、イメージ処理を実行する非同期メッセージブロックのネットワークを作成する方法について説明します。

このネットワークでは、イメージに対して実行する操作がそのイメージの特性に基づいて決定されます。この例では、データフローモデルを使用して、ネットワークでイメージをルーティングします。データフローモデルでは、プログラムの独立したコンポーネントどうしがメッセージを送信することによって通信します。メッセージを受信したコンポーネントは、あるアクションを実行し、その結果を別のコンポーネントに渡すことができます。このモデルと制御フローモデルを比較してください。制御フローモデルでは、アプリケーションは制御構造 (条件付きステートメントやループなど) を使用してプログラムでの操作順序を制御します。

データフローに基づくネットワークでは、タスクのパイプラインが作成されます。タスク全体がいくつかの部分に分けられ、パイプラインの各ステージによって同時に実行されます。これは、自動車製造の組み立てラインに似ています。各車両が組み立てラインを通るときに、あるステーションではフレームが組み立てられ、別のステーションではエンジンが取り付けられます。複数の車両を同時に組み立てることができれば、1 台ずつ車両を完成させていくよりも組み立てラインのスループットが向上します。

必須コンポーネント

このチュートリアルを開始する前に、次のドキュメントを参照してください。

また、このチュートリアルを開始する前に、GDI+ の基本を理解しておくことをお勧めします。 GDI+ の詳細については、「GDI+」を参照してください。

セクション

このチュートリアルは、次のセクションで構成されています。

イメージ処理機能の定義
イメージ処理ネットワークの作成
完全な例

イメージ処理機能の定義

ここでは、ディスクから読み取られるイメージをイメージ処理ネットワークで処理するときに使用されるサポート関数について説明します。

GetRGB および MakeColor の各関数は、指定された色の個々の要素をそれぞれ抽出および結合します。

// Retrieves the red, green, and blue components from the given 
// color value. 
void GetRGB(DWORD color, BYTE& r, BYTE& g, BYTE& b)
{
   r = static_cast<BYTE>((color & 0x00ff0000) >> 16);
   g = static_cast<BYTE>((color & 0x0000ff00) >> 8);
   b = static_cast<BYTE>((color & 0x000000ff));
}

// Creates a single color value from the provided red, green,  
// and blue components.
DWORD MakeColor(BYTE r, BYTE g, BYTE b)
{
   return (r<<16) | (g<<8) | (b);
}

ProcessImage 関数は、指定された std::function オブジェクトを呼び出して、GDI+ Bitmap オブジェクト内の各ピクセルの色の値を変換します。 ProcessImage 関数とビットマップの各行を並列で処理するために concurrency::parallel_for アルゴリズムを使用します。

// Calls the provided function for each pixel in a Bitmap object. 
void ProcessImage(Bitmap* bmp, const function<void (DWORD&)>& f)
{
   int width = bmp->GetWidth();
   int height = bmp->GetHeight();

   // Lock the bitmap.
   BitmapData bitmapData;
   Rect rect(0, 0, bmp->GetWidth(), bmp->GetHeight());
   bmp->LockBits(&rect, ImageLockModeWrite, PixelFormat32bppRGB, &bitmapData);

   // Get a pointer to the bitmap data.
   DWORD* image_bits = (DWORD*)bitmapData.Scan0;

   // Call the function for each pixel in the image.
   parallel_for (0, height, [&, width](int y)
   {      
      for (int x = 0; x < width; ++x)
      {
         // Get the current pixel value.
         DWORD* curr_pixel = image_bits + (y * width) + x;

         // Call the function.
         f(*curr_pixel);
      }
   });

   // Unlock the bitmap.
   bmp->UnlockBits(&bitmapData);
}

Grayscale、Sepiatone、ColorMask、および Darken の各関数は、ProcessImage 関数を呼び出して、Bitmap オブジェクト内の各ピクセルの色の値を変換します。これらの各関数は、ラムダ式を使用して、1 つのピクセルの色の変換を定義します。

// Converts the given image to grayscale.
Bitmap* Grayscale(Bitmap* bmp) 
{
   ProcessImage(bmp, 
      [](DWORD& color) {
         BYTE r, g, b;
         GetRGB(color, r, g, b);

         // Set each color component to the average of  
         // the original components.
         BYTE c = (static_cast<WORD>(r) + g + b) / 3;
         color = MakeColor(c, c, c);
      }
   );
   return bmp;
}

// Applies sepia toning to the provided image.
Bitmap* Sepiatone(Bitmap* bmp) 
{
   ProcessImage(bmp, 
      [](DWORD& color) {
         BYTE r0, g0, b0;
         GetRGB(color, r0, g0, b0);

         WORD r1 = static_cast<WORD>((r0 * .393) + (g0 *.769) + (b0 * .189));
         WORD g1 = static_cast<WORD>((r0 * .349) + (g0 *.686) + (b0 * .168));
         WORD b1 = static_cast<WORD>((r0 * .272) + (g0 *.534) + (b0 * .131));

         color = MakeColor(min(0xff, r1), min(0xff, g1), min(0xff, b1));
      }
   );
   return bmp;
}

// Applies the given color mask to each pixel in the provided image.
Bitmap* ColorMask(Bitmap* bmp, DWORD mask)
{
   ProcessImage(bmp, 
      [mask](DWORD& color) {
         color = color & mask;
      }
   );
   return bmp;
}

// Darkens the provided image by the given amount.
Bitmap* Darken(Bitmap* bmp, unsigned int percent)
{
   if (percent > 100)
      throw invalid_argument("Darken: percent must less than 100.");

   double factor = percent / 100.0;

   ProcessImage(bmp, 
      [factor](DWORD& color) {
         BYTE r, g, b;
         GetRGB(color, r, g, b);
         r = static_cast<BYTE>(factor*r);
         g = static_cast<BYTE>(factor*g);
         b = static_cast<BYTE>(factor*b);
         color = MakeColor(r, g, b);
      }
   );
   return bmp;
}

GetColorDominance 関数も ProcessImage 関数を呼び出します。ただし、それぞれの色の値を変更するのではなく、この関数は赤、緑、または青の要素がイメージを管理するかどうかを判定するために concurrency::combinable オブジェクトを使用します。

// Determines which color component (red, green, or blue) is most dominant 
// in the given image and returns a corresponding color mask.
DWORD GetColorDominance(Bitmap* bmp)
{
   // The ProcessImage function processes the image in parallel. 
   // The following combinable objects enable the callback function 
   // to increment the color counts without using a lock.
   combinable<unsigned int> reds;
   combinable<unsigned int> greens;
   combinable<unsigned int> blues;

   ProcessImage(bmp, 
      [&](DWORD& color) {
         BYTE r, g, b;
         GetRGB(color, r, g, b);
         if (r >= g && r >= b)
            reds.local()++;
         else if (g >= r && g >= b)
            greens.local()++;
         else
            blues.local()++;
      }
   );

   // Determine which color is dominant and return the corresponding 
   // color mask. 

   unsigned int r = reds.combine(plus<unsigned int>());
   unsigned int g = greens.combine(plus<unsigned int>());
   unsigned int b = blues.combine(plus<unsigned int>());

   if (r + r >= g + b)
      return 0x00ff0000;
   else if (g + g >= r + b)
      return 0x0000ff00;
   else 
      return 0x000000ff;
}

GetEncoderClsid 関数は、エンコーダーの特定の MIME タイプのクラス識別子を取得します。アプリケーションは、この関数を使用して、ビットマップのエンコーダーを取得します。

// Retrieves the class identifier for the given MIME type of an encoder. 
int GetEncoderClsid(const WCHAR* format, CLSID* pClsid)
{
   UINT  num = 0;          // number of image encoders
   UINT  size = 0;         // size of the image encoder array in bytes

   ImageCodecInfo* pImageCodecInfo = nullptr;

   GetImageEncodersSize(&num, &size);
   if(size == 0)
      return -1;  // Failure

   pImageCodecInfo = (ImageCodecInfo*)(malloc(size));
   if(pImageCodecInfo == nullptr)
      return -1;  // Failure

   GetImageEncoders(num, size, pImageCodecInfo);

   for(UINT j = 0; j < num; ++j)
   {
      if( wcscmp(pImageCodecInfo[j].MimeType, format) == 0 )
      {
         *pClsid = pImageCodecInfo[j].Clsid;
         free(pImageCodecInfo);
         return j;  // Success
      }    
   }

   free(pImageCodecInfo);
   return -1;  // Failure
}

[トップ]

イメージ処理ネットワークの作成

ここでは、特定のディレクトリ内の各 JPEG (.jpg) イメージに対してイメージ処理を実行する非同期メッセージブロックのネットワークを作成する方法について説明します。このネットワークでは、次のイメージ処理操作が実行されます。

Tom が作成したイメージについては、グレースケールに変換します。
最も優勢な色が赤であるイメージについては、緑と青の要素を削除してから暗くします。
他のイメージについては、セピア調を適用します。

ネットワークでは、これらの条件のうち最初に一致した 1 つのイメージ処理操作だけが適用されます。たとえば、イメージが Tom によって作成されている場合、最も優勢な色が赤であっても、そのイメージはグレースケールに変換されるだけです。

ネットワークで各イメージ処理操作が実行された後、イメージはビットマップ (.bmp) ファイルとしてディスクに保存されます。

次の手順では、このイメージ処理ネットワークを実装し、そのネットワークを特定のディレクトリ内の各 JPEG イメージに適用する関数を作成する方法を示します。

イメージ処理ネットワークを作成するには

ディスク上のディレクトリの名前を受け取る ProcessImages という関数を作成します。
```
void ProcessImages(const wstring& directory)
{
}
```
ProcessImages 関数内に countdown_event 変数を作成します。 countdown_event クラスについては、このチュートリアルの後半で説明します。
```
// Holds the number of active image processing operations and  
// signals to the main thread that processing is complete.
countdown_event active(0);
```
Bitmap オブジェクトを元のファイル名に関連付ける std::map オブジェクトを作成します。
```
// Maps Bitmap objects to their original file names.
map<Bitmap*, wstring> bitmap_file_names;
```

次のコードを追加して、イメージ処理ネットワークのメンバーを定義します。

// 
// Create the nodes of the network. 
// 

// Loads Bitmap objects from disk.
transformer<wstring, Bitmap*> load_bitmap(
   [&](wstring file_name) -> Bitmap* {
      Bitmap* bmp = new Bitmap(file_name.c_str());
      if (bmp != nullptr)
         bitmap_file_names.insert(make_pair(bmp, file_name));
      return bmp;
   }
);

// Holds loaded Bitmap objects.
unbounded_buffer<Bitmap*> loaded_bitmaps;

// Converts images that are authored by Tom to grayscale.
transformer<Bitmap*, Bitmap*> grayscale(
   [](Bitmap* bmp) {
      return Grayscale(bmp);
   },
   nullptr,
   [](Bitmap* bmp) -> bool {
      if (bmp == nullptr)
         return false;

      // Retrieve the artist name from metadata.
      UINT size = bmp->GetPropertyItemSize(PropertyTagArtist);
      if (size == 0)
         // Image does not have the Artist property. 
         return false;

      PropertyItem* artistProperty = (PropertyItem*) malloc(size);
      bmp->GetPropertyItem(PropertyTagArtist, size, artistProperty);
      string artist(reinterpret_cast<char*>(artistProperty->value));
      free(artistProperty);

      return (artist.find("Tom ") == 0);
   }
);

// Removes the green and blue color components from images that have red as 
// their dominant color.
transformer<Bitmap*, Bitmap*> colormask(
   [](Bitmap* bmp) {
      return ColorMask(bmp, 0x00ff0000);
   },
   nullptr,
   [](Bitmap* bmp) -> bool { 
      if (bmp == nullptr)
         return false;
      return (GetColorDominance(bmp) == 0x00ff0000);
   }
);

// Darkens the color of the provided Bitmap object.
transformer<Bitmap*, Bitmap*> darken([](Bitmap* bmp) {
   return Darken(bmp, 50);
});

// Applies sepia toning to the remaining images.
transformer<Bitmap*, Bitmap*> sepiatone(
   [](Bitmap* bmp) {
      return Sepiatone(bmp);
   },
   nullptr,
   [](Bitmap* bmp) -> bool { return bmp != nullptr; }
);

// Saves Bitmap objects to disk.
transformer<Bitmap*, Bitmap*> save_bitmap([&](Bitmap* bmp) -> Bitmap* {
   // Replace the file extension with .bmp.
   wstring file_name = bitmap_file_names[bmp];
   file_name.replace(file_name.rfind(L'.') + 1, 3, L"bmp");

   // Save the processed image.
   CLSID bmpClsid;
   GetEncoderClsid(L"image/bmp", &bmpClsid);      
   bmp->Save(file_name.c_str(), &bmpClsid);

   return bmp;
});

// Deletes Bitmap objects.
transformer<Bitmap*, Bitmap*> delete_bitmap([](Bitmap* bmp) -> Bitmap* {      
   delete bmp;
   return nullptr;
});

// Decrements the event counter.
call<Bitmap*> decrement([&](Bitmap* _) {      
   active.signal();
});

次のコードを追加して、ネットワークを接続します。

// 
// Connect the network. 
//   

load_bitmap.link_target(&loaded_bitmaps);

loaded_bitmaps.link_target(&grayscale);
loaded_bitmaps.link_target(&colormask);   
colormask.link_target(&darken);
loaded_bitmaps.link_target(&sepiatone);
loaded_bitmaps.link_target(&decrement);

grayscale.link_target(&save_bitmap);
darken.link_target(&save_bitmap);
sepiatone.link_target(&save_bitmap);

save_bitmap.link_target(&delete_bitmap);
delete_bitmap.link_target(&decrement);

次のコードを追加して、ディレクトリ内の各 JPEG ファイルの完全なパスをネットワークのヘッドノードに送信します。

// Traverse all files in the directory.
wstring searchPattern = directory;
searchPattern.append(L"\\*");

WIN32_FIND_DATA fileFindData;
HANDLE hFind = FindFirstFile(searchPattern.c_str(), &fileFindData);
if (hFind == INVALID_HANDLE_VALUE) 
   return;
do
{
   if (!(fileFindData.dwFileAttributes & FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY))
   {
      wstring file = fileFindData.cFileName;

      // Process only JPEG files. 
      if (file.rfind(L".jpg") == file.length() - 4)
      {
         // Form the full path to the file.
         wstring full_path(directory);
         full_path.append(L"\\");
         full_path.append(file);

         // Increment the count of work items.
         active.add_count();

         // Send the path name to the network.
         send(load_bitmap, full_path);
      }
   }
}
while (FindNextFile(hFind, &fileFindData) != 0); 
FindClose(hFind);

countdown_event 変数がゼロになるまで待ちます。
```
// Wait for all operations to finish.
active.wait();
```

ネットワークのメンバーを次の表に示します。

メンバー	説明
load_bitmap	ディスクから Bitmap オブジェクトを読み込み、map オブジェクトにイメージを元のファイル名に関連付けるエントリを追加する concurrency::transformer オブジェクト。
loaded_bitmaps	イメージ処理に読み込まれたイメージがフィルターに送信する concurrency::unbounded_buffer オブジェクト。
grayscale	Tom が作成したイメージをグレースケールに変換する transformer オブジェクト。作成者の判別には、イメージのメタデータが使用されます。
colormask	最も優勢な色が赤であるイメージから緑と青の要素を削除する transformer オブジェクト。
darken	最も優勢な色が赤であるイメージを暗くする transformer オブジェクト。
sepiatone	Tom 以外が作成し、最も優勢な色が赤ではないイメージにセピア調を適用する transformer オブジェクト。
save_bitmap	処理した image をビットマップとしてディスクに保存する transformer オブジェクト。 save_bitmap では、map オブジェクトから元のファイル名を取得し、そのファイル名拡張子を .bmp に変更します。
delete_bitmap	イメージ用のメモリを解放する transformer オブジェクト。
decrement	ネットワークのターミナルノードとして機能する concurrency::call オブジェクト。 countdown_event オブジェクトをデクリメントし、イメージが処理されたことをメインアプリケーションに通知します。

loaded_bitmaps メッセージバッファーは、unbounded_buffer オブジェクトとして Bitmap オブジェクトを複数の受信側に提供するため重要です。ターゲットブロックが Bitmap オブジェクトを受け入れると、unbounded_buffer オブジェクトはその Bitmap オブジェクトを他のターゲットには提供しなくなります。そのため、オブジェクトを unbounded_buffer オブジェクトにリンクする順序が重要になります。 grayscale、colormask、および sepiatone の各メッセージブロックは、それぞれフィルターを使用して特定の Bitmap オブジェクトだけを受け入れます。 decrement メッセージバッファーは、他のメッセージバッファーによって拒否されたすべての Bitmap オブジェクトを受け入れるため、loaded_bitmaps メッセージバッファーの重要なターゲットになります。 unbounded_buffer オブジェクトは、メッセージを順番に伝達するために必要です。したがって、unbounded_buffer オブジェクトは、新しいターゲットブロックがリンクされるまでブロックし、現在のターゲットブロックがメッセージを受け入れない場合はそのメッセージを受け入れます。

メッセージを最初に受け入れた 1 つのメッセージブロックだけでなく、複数のメッセージブロックでメッセージを処理することがアプリケーションで要求される場合は、overwrite_buffer など、別の型のメッセージブロックを使用できます。 overwrite_buffer クラスには、一度に 1 つのメッセージが保持され、そのメッセージは各ターゲットに伝達されます。

次の図は、イメージ処理ネットワークを示しています。

画像処理ネットワーク

この例では、countdown_event オブジェクトにより、すべてのイメージが処理された時点でイメージ処理ネットワークからメインアプリケーションに通知されるようになっています。 countdown_event クラスは、カウンター値がゼロになったときに通知を送信するために concurrency::event オブジェクトを使用します。メインアプリケーションは、ネットワークにファイル名を送信するたびにカウンターをインクリメントします。ネットワークのターミナルノードは、各イメージが処理された後、カウンターをデクリメントします。メインアプリケーションは、指定されたディレクトリを走査した後、カウンターがゼロになったことが countdown_event オブジェクトから通知されるまで待機します。

次の例は、countdown_event クラスを示しています。

// A synchronization primitive that is signaled when its  
// count reaches zero. 
class countdown_event
{
public:
   countdown_event(unsigned int count = 0)
      : _current(static_cast<long>(count)) 
   {
      // Set the event if the initial count is zero. 
      if (_current == 0L)
         _event.set();
   }

   // Decrements the event counter. 
   void signal() {
      if(InterlockedDecrement(&_current) == 0L) {
         _event.set();
      }
   }

   // Increments the event counter. 
   void add_count() {
      if(InterlockedIncrement(&_current) == 1L) {
         _event.reset();
      }
   }

   // Blocks the current context until the event is set. 
   void wait() {
      _event.wait();
   }

private:
   // The current count. 
   volatile long _current;
   // The event that is set when the counter reaches zero. 
   event _event;

   // Disable copy constructor.
   countdown_event(const countdown_event&);
   // Disable assignment.
   countdown_event const & operator=(countdown_event const&);
};

[トップ]

完全な例

コード例全体を次に示します。 wmain 関数は、GDI+ ライブラリを管理し、ProcessImages 関数を呼び出して Sample Pictures ディレクトリ内の JPEG ファイルを処理します。

// image-processing-network.cpp 
// compile with: /DUNICODE /EHsc image-processing-network.cpp /link gdiplus.lib
#include <windows.h>
#include <gdiplus.h>
#include <iostream>
#include <map>
#include <agents.h>
#include <ppl.h>

using namespace concurrency;
using namespace Gdiplus;
using namespace std;

// Retrieves the red, green, and blue components from the given 
// color value. 
void GetRGB(DWORD color, BYTE& r, BYTE& g, BYTE& b)
{
   r = static_cast<BYTE>((color & 0x00ff0000) >> 16);
   g = static_cast<BYTE>((color & 0x0000ff00) >> 8);
   b = static_cast<BYTE>((color & 0x000000ff));
}

// Creates a single color value from the provided red, green,  
// and blue components.
DWORD MakeColor(BYTE r, BYTE g, BYTE b)
{
   return (r<<16) | (g<<8) | (b);
}

// Calls the provided function for each pixel in a Bitmap object. 
void ProcessImage(Bitmap* bmp, const function<void (DWORD&)>& f)
{
   int width = bmp->GetWidth();
   int height = bmp->GetHeight();

   // Lock the bitmap.
   BitmapData bitmapData;
   Rect rect(0, 0, bmp->GetWidth(), bmp->GetHeight());
   bmp->LockBits(&rect, ImageLockModeWrite, PixelFormat32bppRGB, &bitmapData);

   // Get a pointer to the bitmap data.
   DWORD* image_bits = (DWORD*)bitmapData.Scan0;

   // Call the function for each pixel in the image.
   parallel_for (0, height, [&, width](int y)
   {      
      for (int x = 0; x < width; ++x)
      {
         // Get the current pixel value.
         DWORD* curr_pixel = image_bits + (y * width) + x;

         // Call the function.
         f(*curr_pixel);
      }
   });

   // Unlock the bitmap.
   bmp->UnlockBits(&bitmapData);
}

// Converts the given image to grayscale.
Bitmap* Grayscale(Bitmap* bmp) 
{
   ProcessImage(bmp, 
      [](DWORD& color) {
         BYTE r, g, b;
         GetRGB(color, r, g, b);

         // Set each color component to the average of  
         // the original components.
         BYTE c = (static_cast<WORD>(r) + g + b) / 3;
         color = MakeColor(c, c, c);
      }
   );
   return bmp;
}

// Applies sepia toning to the provided image.
Bitmap* Sepiatone(Bitmap* bmp) 
{
   ProcessImage(bmp, 
      [](DWORD& color) {
         BYTE r0, g0, b0;
         GetRGB(color, r0, g0, b0);

         WORD r1 = static_cast<WORD>((r0 * .393) + (g0 *.769) + (b0 * .189));
         WORD g1 = static_cast<WORD>((r0 * .349) + (g0 *.686) + (b0 * .168));
         WORD b1 = static_cast<WORD>((r0 * .272) + (g0 *.534) + (b0 * .131));

         color = MakeColor(min(0xff, r1), min(0xff, g1), min(0xff, b1));
      }
   );
   return bmp;
}

// Applies the given color mask to each pixel in the provided image.
Bitmap* ColorMask(Bitmap* bmp, DWORD mask)
{
   ProcessImage(bmp, 
      [mask](DWORD& color) {
         color = color & mask;
      }
   );
   return bmp;
}

// Darkens the provided image by the given amount.
Bitmap* Darken(Bitmap* bmp, unsigned int percent)
{
   if (percent > 100)
      throw invalid_argument("Darken: percent must less than 100.");

   double factor = percent / 100.0;

   ProcessImage(bmp, 
      [factor](DWORD& color) {
         BYTE r, g, b;
         GetRGB(color, r, g, b);
         r = static_cast<BYTE>(factor*r);
         g = static_cast<BYTE>(factor*g);
         b = static_cast<BYTE>(factor*b);
         color = MakeColor(r, g, b);
      }
   );
   return bmp;
}

// Determines which color component (red, green, or blue) is most dominant 
// in the given image and returns a corresponding color mask.
DWORD GetColorDominance(Bitmap* bmp)
{
   // The ProcessImage function processes the image in parallel. 
   // The following combinable objects enable the callback function 
   // to increment the color counts without using a lock.
   combinable<unsigned int> reds;
   combinable<unsigned int> greens;
   combinable<unsigned int> blues;

   ProcessImage(bmp, 
      [&](DWORD& color) {
         BYTE r, g, b;
         GetRGB(color, r, g, b);
         if (r >= g && r >= b)
            reds.local()++;
         else if (g >= r && g >= b)
            greens.local()++;
         else
            blues.local()++;
      }
   );

   // Determine which color is dominant and return the corresponding 
   // color mask. 

   unsigned int r = reds.combine(plus<unsigned int>());
   unsigned int g = greens.combine(plus<unsigned int>());
   unsigned int b = blues.combine(plus<unsigned int>());

   if (r + r >= g + b)
      return 0x00ff0000;
   else if (g + g >= r + b)
      return 0x0000ff00;
   else 
      return 0x000000ff;
}

// Retrieves the class identifier for the given MIME type of an encoder. 
int GetEncoderClsid(const WCHAR* format, CLSID* pClsid)
{
   UINT  num = 0;          // number of image encoders
   UINT  size = 0;         // size of the image encoder array in bytes

   ImageCodecInfo* pImageCodecInfo = nullptr;

   GetImageEncodersSize(&num, &size);
   if(size == 0)
      return -1;  // Failure

   pImageCodecInfo = (ImageCodecInfo*)(malloc(size));
   if(pImageCodecInfo == nullptr)
      return -1;  // Failure

   GetImageEncoders(num, size, pImageCodecInfo);

   for(UINT j = 0; j < num; ++j)
   {
      if( wcscmp(pImageCodecInfo[j].MimeType, format) == 0 )
      {
         *pClsid = pImageCodecInfo[j].Clsid;
         free(pImageCodecInfo);
         return j;  // Success
      }    
   }

   free(pImageCodecInfo);
   return -1;  // Failure
}

// A synchronization primitive that is signaled when its  
// count reaches zero. 
class countdown_event
{
public:
   countdown_event(unsigned int count = 0)
      : _current(static_cast<long>(count)) 
   {
      // Set the event if the initial count is zero. 
      if (_current == 0L)
         _event.set();
   }

   // Decrements the event counter. 
   void signal() {
      if(InterlockedDecrement(&_current) == 0L) {
         _event.set();
      }
   }

   // Increments the event counter. 
   void add_count() {
      if(InterlockedIncrement(&_current) == 1L) {
         _event.reset();
      }
   }

   // Blocks the current context until the event is set. 
   void wait() {
      _event.wait();
   }

private:
   // The current count. 
   volatile long _current;
   // The event that is set when the counter reaches zero. 
   event _event;

   // Disable copy constructor.
   countdown_event(const countdown_event&);
   // Disable assignment.
   countdown_event const & operator=(countdown_event const&);
};

// Demonstrates how to set up a message network that performs a series of  
// image processing operations on each JPEG image in the given directory and 
// saves each altered image as a Windows bitmap. 
void ProcessImages(const wstring& directory)
{
   // Holds the number of active image processing operations and  
   // signals to the main thread that processing is complete.
   countdown_event active(0);

   // Maps Bitmap objects to their original file names.
   map<Bitmap*, wstring> bitmap_file_names;

   // 
   // Create the nodes of the network. 
   // 

   // Loads Bitmap objects from disk.
   transformer<wstring, Bitmap*> load_bitmap(
      [&](wstring file_name) -> Bitmap* {
         Bitmap* bmp = new Bitmap(file_name.c_str());
         if (bmp != nullptr)
            bitmap_file_names.insert(make_pair(bmp, file_name));
         return bmp;
      }
   );

   // Holds loaded Bitmap objects.
   unbounded_buffer<Bitmap*> loaded_bitmaps;

   // Converts images that are authored by Tom to grayscale.
   transformer<Bitmap*, Bitmap*> grayscale(
      [](Bitmap* bmp) {
         return Grayscale(bmp);
      },
      nullptr,
      [](Bitmap* bmp) -> bool {
         if (bmp == nullptr)
            return false;

         // Retrieve the artist name from metadata.
         UINT size = bmp->GetPropertyItemSize(PropertyTagArtist);
         if (size == 0)
            // Image does not have the Artist property. 
            return false;

         PropertyItem* artistProperty = (PropertyItem*) malloc(size);
         bmp->GetPropertyItem(PropertyTagArtist, size, artistProperty);
         string artist(reinterpret_cast<char*>(artistProperty->value));
         free(artistProperty);

         return (artist.find("Tom ") == 0);
      }
   );

   // Removes the green and blue color components from images that have red as 
   // their dominant color.
   transformer<Bitmap*, Bitmap*> colormask(
      [](Bitmap* bmp) {
         return ColorMask(bmp, 0x00ff0000);
      },
      nullptr,
      [](Bitmap* bmp) -> bool { 
         if (bmp == nullptr)
            return false;
         return (GetColorDominance(bmp) == 0x00ff0000);
      }
   );

   // Darkens the color of the provided Bitmap object.
   transformer<Bitmap*, Bitmap*> darken([](Bitmap* bmp) {
      return Darken(bmp, 50);
   });

   // Applies sepia toning to the remaining images.
   transformer<Bitmap*, Bitmap*> sepiatone(
      [](Bitmap* bmp) {
         return Sepiatone(bmp);
      },
      nullptr,
      [](Bitmap* bmp) -> bool { return bmp != nullptr; }
   );

   // Saves Bitmap objects to disk.
   transformer<Bitmap*, Bitmap*> save_bitmap([&](Bitmap* bmp) -> Bitmap* {
      // Replace the file extension with .bmp.
      wstring file_name = bitmap_file_names[bmp];
      file_name.replace(file_name.rfind(L'.') + 1, 3, L"bmp");

      // Save the processed image.
      CLSID bmpClsid;
      GetEncoderClsid(L"image/bmp", &bmpClsid);      
      bmp->Save(file_name.c_str(), &bmpClsid);

      return bmp;
   });

   // Deletes Bitmap objects.
   transformer<Bitmap*, Bitmap*> delete_bitmap([](Bitmap* bmp) -> Bitmap* {      
      delete bmp;
      return nullptr;
   });

   // Decrements the event counter.
   call<Bitmap*> decrement([&](Bitmap* _) {      
      active.signal();
   });

   // 
   // Connect the network. 
   //   

   load_bitmap.link_target(&loaded_bitmaps);

   loaded_bitmaps.link_target(&grayscale);
   loaded_bitmaps.link_target(&colormask);   
   colormask.link_target(&darken);
   loaded_bitmaps.link_target(&sepiatone);
   loaded_bitmaps.link_target(&decrement);

   grayscale.link_target(&save_bitmap);
   darken.link_target(&save_bitmap);
   sepiatone.link_target(&save_bitmap);

   save_bitmap.link_target(&delete_bitmap);
   delete_bitmap.link_target(&decrement);

   // Traverse all files in the directory.
   wstring searchPattern = directory;
   searchPattern.append(L"\\*");

   WIN32_FIND_DATA fileFindData;
   HANDLE hFind = FindFirstFile(searchPattern.c_str(), &fileFindData);
   if (hFind == INVALID_HANDLE_VALUE) 
      return;
   do
   {
      if (!(fileFindData.dwFileAttributes & FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY))
      {
         wstring file = fileFindData.cFileName;

         // Process only JPEG files. 
         if (file.rfind(L".jpg") == file.length() - 4)
         {
            // Form the full path to the file.
            wstring full_path(directory);
            full_path.append(L"\\");
            full_path.append(file);

            // Increment the count of work items.
            active.add_count();

            // Send the path name to the network.
            send(load_bitmap, full_path);
         }
      }
   }
   while (FindNextFile(hFind, &fileFindData) != 0); 
   FindClose(hFind);

   // Wait for all operations to finish.
   active.wait();
}

int wmain()
{
   GdiplusStartupInput gdiplusStartupInput;
   ULONG_PTR           gdiplusToken;

   // Initialize GDI+.
   GdiplusStartup(&gdiplusToken, &gdiplusStartupInput, nullptr);

   // Perform image processing. 
   // TODO: Change this path if necessary.
   ProcessImages(L"C:\\Users\\Public\\Pictures\\Sample Pictures");

   // Shutdown GDI+.
   GdiplusShutdown(gdiplusToken);
}

次の図は、サンプル出力を示しています。各ソースイメージの下に、対応する変更後のイメージが示されています。

例のサンプル出力

Tom Alphin によって作成された Lighthouse は、グレースケールに変換されています。最も優勢な色が赤である Chrysanthemum、Desert、Koala、および Tulips については、青と緑の要素が削除され、暗くされています。既定の条件に合致する Hydrangeas、Jellyfish、および Penguins については、セピア調が適用されています。

[トップ]

コードのコンパイル

プログラム例をコピーし、Visual Studio のプロジェクトに貼り付けるか、イメージ処理network.cpp という名前で、Visual Studio のコマンドプロンプトウィンドウで次のコマンドを実行してファイルに貼り付けます。

cl.exe /DUNICODE /EHsc image-processing-network.cpp /link gdiplus.lib

参照

その他の技術情報

同時実行ランタイムのチュートリアル

次の方法で共有

チュートリアル: イメージ処理ネットワークの作成

必須コンポーネント

セクション

イメージ処理機能の定義

イメージ処理ネットワークの作成

イメージ処理ネットワークを作成するには

完全な例

コードのコンパイル

参照

その他の技術情報

その他のリソース