Практическое руководство. Повторное кодирование изображения JPEG с помощью метаданных
В следующем примере показано, как повторно закодировать изображение и его метаданные в новый файл того же формата. Кроме того, в этом примере добавляются метаданные для демонстрации одноэлементного выражения, используемого модулем записи запросов.
В этом разделе содержатся следующие подразделы.
- Предварительные условия
- Часть 1. Декодирование изображения
- Часть 2. Создание и инициализация кодировщика изображений
- Часть 3. Копирование сведений о декодированных кадрах
- Часть 4. Копирование метаданных
- Часть 5. Добавление дополнительных метаданных
- Часть 6. Завершение закодированного изображения
- Пример кода повторного кодирования JPEG
- Связанные темы
Предварительные требования
Чтобы понять эту статью, необходимо ознакомиться с системой метаданных компонента обработки образов Windows (WIC), как описано в разделе Общие сведения о метаданных WIC. Вы также должны быть знакомы с компонентами кодека WIC, как описано в статье Общие сведения о компонентах обработки образов Windows.
Часть 1. Декодирование изображения
Перед копированием данных или метаданных изображения в новый файл изображения необходимо сначала создать декодер для существующего изображения, которое требуется повторно закодировать. В следующем коде показано, как создать декодер WIC для файла изображения test.jpg.
// Initialize COM.
HRESULT hr = CoInitializeEx(NULL, COINIT_MULTITHREADED);
IWICImagingFactory *piFactory = NULL;
IWICBitmapDecoder *piDecoder = NULL;
// Create the COM imaging factory.
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = CoCreateInstance(CLSID_WICImagingFactory,
NULL, CLSCTX_INPROC_SERVER,
IID_PPV_ARGS(&piFactory));
}
// Create the decoder.
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piFactory->CreateDecoderFromFilename(L"test.jpg", NULL, GENERIC_READ,
WICDecodeMetadataCacheOnDemand, //For JPEG lossless decoding/encoding.
&piDecoder);
}
Вызов CreateDecoderFromFilename использовал значение WICDecodeMecheOnDemand из перечисления WICDecodeOptions в качестве четвертого параметра. Это указывает декодеру кэшировать метаданные, когда метаданные необходимы, путем получения средства чтения запросов или с помощью базового средства чтения метаданных. Этот параметр позволяет сохранить поток метаданных, который необходим для быстрого кодирования метаданных, а также обеспечивает декодирование и кодирование изображений JPEG без потерь. Кроме того, можно использовать другое значение WICDecodeOptions , WICDecodeMetadataCacheOnLoad, которое кэширует метаданные внедренного образа сразу после загрузки образа.
Часть 2. Создание и инициализация кодировщика изображений
В следующем коде показано создание кодировщика, который будет использоваться для кодирования ранее декодированного изображения.
// Variables used for encoding.
IWICStream *piFileStream = NULL;
IWICBitmapEncoder *piEncoder = NULL;
IWICMetadataBlockWriter *piBlockWriter = NULL;
IWICMetadataBlockReader *piBlockReader = NULL;
WICPixelFormatGUID pixelFormat = { 0 };
UINT count = 0;
double dpiX, dpiY = 0.0;
UINT width, height = 0;
// Create a file stream.
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piFactory->CreateStream(&piFileStream);
}
// Initialize our new file stream.
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piFileStream->InitializeFromFilename(L"test2.jpg", GENERIC_WRITE);
}
// Create the encoder.
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piFactory->CreateEncoder(GUID_ContainerFormatJpeg, NULL, &piEncoder);
}
// Initialize the encoder
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piEncoder->Initialize(piFileStream,WICBitmapEncoderNoCache);
}
Создается и инициализируется файловый поток WIC piFileStream для записи в файл образа "test2.jpg". Затем piFileStream используется для инициализации кодировщика, сообщая кодировщику, где записывать биты изображения после завершения кодирования.
Часть 3. Копирование сведений о декодированных кадрах
Следующий код копирует каждый кадр изображения в новый кадр кодировщика. Эта копия включает размер, разрешение и формат пикселей; все из которых необходимы для создания допустимого кадра.
Примечание
Изображения JPEG будут иметь только один кадр, и приведенный ниже цикл технически не является необходимым, но включается для демонстрации использования нескольких кадров для форматов, которые его поддерживают.
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piDecoder->GetFrameCount(&count);
}
if (SUCCEEDED(hr))
{
// Process each frame of the image.
for (UINT i=0; i<count && SUCCEEDED(hr); i++)
{
// Frame variables.
IWICBitmapFrameDecode *piFrameDecode = NULL;
IWICBitmapFrameEncode *piFrameEncode = NULL;
IWICMetadataQueryReader *piFrameQReader = NULL;
IWICMetadataQueryWriter *piFrameQWriter = NULL;
// Get and create the image frame.
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piDecoder->GetFrame(i, &piFrameDecode);
}
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piEncoder->CreateNewFrame(&piFrameEncode, NULL);
}
// Initialize the encoder.
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piFrameEncode->Initialize(NULL);
}
// Get and set the size.
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piFrameDecode->GetSize(&width, &height);
}
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piFrameEncode->SetSize(width, height);
}
// Get and set the resolution.
if (SUCCEEDED(hr))
{
piFrameDecode->GetResolution(&dpiX, &dpiY);
}
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piFrameEncode->SetResolution(dpiX, dpiY);
}
// Set the pixel format.
if (SUCCEEDED(hr))
{
piFrameDecode->GetPixelFormat(&pixelFormat);
}
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piFrameEncode->SetPixelFormat(&pixelFormat);
}
В следующем коде выполняется быстрая проверка, чтобы определить, совпадают ли исходные и целевые форматы изображений. Это необходимо, так как в части 4 показана операция, которая поддерживается только в том случае, если исходный и целевой форматы совпадают.
// Check that the destination format and source formats are the same.
bool formatsEqual = FALSE;
if (SUCCEEDED(hr))
{
GUID srcFormat;
GUID destFormat;
hr = piDecoder->GetContainerFormat(&srcFormat);
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piEncoder->GetContainerFormat(&destFormat);
}
if (SUCCEEDED(hr))
{
if (srcFormat == destFormat)
formatsEqual = true;
else
formatsEqual = false;
}
}
Часть 4. Копирование метаданных
Примечание
Код в этом разделе действителен, только если исходный и целевой форматы изображений совпадают. Невозможно скопировать все метаданные изображения за одну операцию при кодировании в другой формат изображения.
Чтобы сохранить метаданные при повторном кодировании изображения в том же формате, существуют методы копирования всех метаданных в рамках одной операции. Каждая из этих операций соответствует аналогичной схеме; каждый из них задает метаданные декодированного кадра непосредственно в новый закодированный кадр. Обратите внимание, что это делается для каждого отдельного кадра изображения.
Предпочтительным методом копирования метаданных является инициализация модуля записи блоков нового кадра с помощью средства чтения блоков декодированного кадра. Этот метод показан в следующем коде.
if (SUCCEEDED(hr) && formatsEqual)
{
// Copy metadata using metadata block reader/writer.
if (SUCCEEDED(hr))
{
piFrameDecode->QueryInterface(IID_PPV_ARGS(&piBlockReader));
}
if (SUCCEEDED(hr))
{
piFrameEncode->QueryInterface(IID_PPV_ARGS(&piBlockWriter));
}
if (SUCCEEDED(hr))
{
piBlockWriter->InitializeFromBlockReader(piBlockReader);
}
}
В этом примере вы просто получите модуль чтения блоков и модуль записи блоков из исходного кадра и кадра назначения соответственно. Затем модуль записи блоков инициализируется из средства чтения блоков. При этом модуль записи блоков инициализируется предварительно заполненными метаданными модуля чтения блоков. Дополнительные сведения о методах копирования метаданных см. в разделе Запись метаданных статьи Общие сведения о чтении и записи метаданных изображений.
Опять же, эта операция выполняется только в том случае, если исходные и целевые образы имеют одинаковый формат. Это связано с тем, что в разных форматах изображений блоки метаданных хранятся в разных расположениях. Например, как JPEG, так и TIFF поддерживают блоки метаданных XMP. На изображениях JPEG блок XMP находится в корневом блоке метаданных, как показано в обзоре метаданных WIC. Однако в TIFF-образе блок XMP внедряется в корневой блок IFD.
Часть 5. Добавление дополнительных метаданных
В следующем примере показано, как добавить метаданные в целевой образ. Для этого вызывается метод SetMetadataByName модуля записи запросов с помощью выражения запроса и данных, хранящихся в PROPVARIANT.
if(SUCCEEDED(hr))
{
hr = piFrameEncode->GetMetadataQueryWriter(&piFrameQWriter);
}
if (SUCCEEDED(hr))
{
// Add additional metadata.
PROPVARIANT value;
value.vt = VT_LPWSTR;
value.pwszVal= L"Metadata Test Image.";
hr = piFrameQWriter->SetMetadataByName(L"/xmp/dc:title", &value);
}
Дополнительные сведения о выражении запроса см. в статье Общие сведения о языке запросов метаданных.
Часть 6. Завершение закодированного изображения
Последним этапом копирования изображения является запись пиксельных данных для кадра, фиксация кадра в кодировщике и фиксация кодировщика. Фиксация кодировщика записывает поток изображения в файл.
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piFrameEncode->WriteSource(
static_cast<IWICBitmapSource*> (piFrameDecode),
NULL); // Using NULL enables JPEG loss-less encoding.
}
// Commit the frame.
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piFrameEncode->Commit();
}
if (piFrameDecode)
{
piFrameDecode->Release();
}
if (piFrameEncode)
{
piFrameEncode->Release();
}
if (piFrameQReader)
{
piFrameQReader->Release();
}
if (piFrameQWriter)
{
piFrameQWriter->Release();
}
}
}
if (SUCCEEDED(hr))
{
piEncoder->Commit();
}
if (SUCCEEDED(hr))
{
piFileStream->Commit(STGC_DEFAULT);
}
if (piFileStream)
{
piFileStream->Release();
}
if (piEncoder)
{
piEncoder->Release();
}
if (piBlockWriter)
{
piBlockWriter->Release();
}
if (piBlockReader)
{
piBlockReader->Release();
}
Метод WriteSource кадра используется для записи пиксельных данных для изображения. Обратите внимание, что это делается после записи метаданных. Это необходимо для того, чтобы метаданные были достаточно места в файле изображения. После записи пиксельных данных кадр записывается в поток с помощью метода Commit кадра. После обработки всех кадров кодировщик (и, следовательно, изображение) завершается с помощью метода Commit кодировщика.
После фиксации кадра необходимо освободить COM-объекты, созданные в цикле .
Пример кода повторного кодирования JPEG
Ниже приведен код из частей 1–6 в одном блоке convienient.
#include <Windows.h>
#include <Wincodecsdk.h>
int main()
{
// Initialize COM.
HRESULT hr = CoInitializeEx(NULL, COINIT_MULTITHREADED);
IWICImagingFactory *piFactory = NULL;
IWICBitmapDecoder *piDecoder = NULL;
// Create the COM imaging factory.
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = CoCreateInstance(CLSID_WICImagingFactory,
NULL, CLSCTX_INPROC_SERVER,
IID_PPV_ARGS(&piFactory));
}
// Create the decoder.
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piFactory->CreateDecoderFromFilename(L"test.jpg", NULL, GENERIC_READ,
WICDecodeMetadataCacheOnDemand, //For JPEG lossless decoding/encoding.
&piDecoder);
}
// Variables used for encoding.
IWICStream *piFileStream = NULL;
IWICBitmapEncoder *piEncoder = NULL;
IWICMetadataBlockWriter *piBlockWriter = NULL;
IWICMetadataBlockReader *piBlockReader = NULL;
WICPixelFormatGUID pixelFormat = { 0 };
UINT count = 0;
double dpiX, dpiY = 0.0;
UINT width, height = 0;
// Create a file stream.
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piFactory->CreateStream(&piFileStream);
}
// Initialize our new file stream.
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piFileStream->InitializeFromFilename(L"test2.jpg", GENERIC_WRITE);
}
// Create the encoder.
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piFactory->CreateEncoder(GUID_ContainerFormatJpeg, NULL, &piEncoder);
}
// Initialize the encoder
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piEncoder->Initialize(piFileStream,WICBitmapEncoderNoCache);
}
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piDecoder->GetFrameCount(&count);
}
if (SUCCEEDED(hr))
{
// Process each frame of the image.
for (UINT i=0; i<count && SUCCEEDED(hr); i++)
{
// Frame variables.
IWICBitmapFrameDecode *piFrameDecode = NULL;
IWICBitmapFrameEncode *piFrameEncode = NULL;
IWICMetadataQueryReader *piFrameQReader = NULL;
IWICMetadataQueryWriter *piFrameQWriter = NULL;
// Get and create the image frame.
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piDecoder->GetFrame(i, &piFrameDecode);
}
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piEncoder->CreateNewFrame(&piFrameEncode, NULL);
}
// Initialize the encoder.
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piFrameEncode->Initialize(NULL);
}
// Get and set the size.
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piFrameDecode->GetSize(&width, &height);
}
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piFrameEncode->SetSize(width, height);
}
// Get and set the resolution.
if (SUCCEEDED(hr))
{
piFrameDecode->GetResolution(&dpiX, &dpiY);
}
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piFrameEncode->SetResolution(dpiX, dpiY);
}
// Set the pixel format.
if (SUCCEEDED(hr))
{
piFrameDecode->GetPixelFormat(&pixelFormat);
}
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piFrameEncode->SetPixelFormat(&pixelFormat);
}
// Check that the destination format and source formats are the same.
bool formatsEqual = FALSE;
if (SUCCEEDED(hr))
{
GUID srcFormat;
GUID destFormat;
hr = piDecoder->GetContainerFormat(&srcFormat);
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piEncoder->GetContainerFormat(&destFormat);
}
if (SUCCEEDED(hr))
{
if (srcFormat == destFormat)
formatsEqual = true;
else
formatsEqual = false;
}
}
if (SUCCEEDED(hr) && formatsEqual)
{
// Copy metadata using metadata block reader/writer.
if (SUCCEEDED(hr))
{
piFrameDecode->QueryInterface(IID_PPV_ARGS(&piBlockReader));
}
if (SUCCEEDED(hr))
{
piFrameEncode->QueryInterface(IID_PPV_ARGS(&piBlockWriter));
}
if (SUCCEEDED(hr))
{
piBlockWriter->InitializeFromBlockReader(piBlockReader);
}
}
if(SUCCEEDED(hr))
{
hr = piFrameEncode->GetMetadataQueryWriter(&piFrameQWriter);
}
if (SUCCEEDED(hr))
{
// Add additional metadata.
PROPVARIANT value;
value.vt = VT_LPWSTR;
value.pwszVal= L"Metadata Test Image.";
hr = piFrameQWriter->SetMetadataByName(L"/xmp/dc:title", &value);
}
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piFrameEncode->WriteSource(
static_cast<IWICBitmapSource*> (piFrameDecode),
NULL); // Using NULL enables JPEG loss-less encoding.
}
// Commit the frame.
if (SUCCEEDED(hr))
{
hr = piFrameEncode->Commit();
}
if (piFrameDecode)
{
piFrameDecode->Release();
}
if (piFrameEncode)
{
piFrameEncode->Release();
}
if (piFrameQReader)
{
piFrameQReader->Release();
}
if (piFrameQWriter)
{
piFrameQWriter->Release();
}
}
}
if (SUCCEEDED(hr))
{
piEncoder->Commit();
}
if (SUCCEEDED(hr))
{
piFileStream->Commit(STGC_DEFAULT);
}
if (piFileStream)
{
piFileStream->Release();
}
if (piEncoder)
{
piEncoder->Release();
}
if (piBlockWriter)
{
piBlockWriter->Release();
}
if (piBlockReader)
{
piBlockReader->Release();
}
return 0;
}
Связанные темы
-
Основные понятия
Обратная связь
Ожидается в ближайшее время: в течение 2024 года мы постепенно откажемся от GitHub Issues как механизма обратной связи для контента и заменим его новой системой обратной связи. Дополнительные сведения см. в разделе https://aka.ms/ContentUserFeedback.
Отправить и просмотреть отзыв по