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如何使用中繼資料重新編碼 JPEG 影像

  • 發行項

下列範例示範如何將影像及其中繼資料重新編碼為相同格式的新檔案。 此外，此範例會新增中繼資料，以示範查詢寫入器所使用的單一專案運算式。

本主題包含下列各節。

必要條件

若要瞭解本主題，您應該熟悉 WIC (WIC) 中繼資料系統的 Windows 映像元件，如 WIC 中繼資料概觀中所述。 您也應該熟悉 WIC 編解碼器元件，如 Windows 映像處理元件概觀中所述。

第 1 部分：解碼影像

您必須先為想要重新編碼的現有影像建立解碼器，才能將影像資料或中繼資料複製到新的影像檔案。 下列程式碼示範如何為影像檔test.jpg建立 WIC 解碼器。

    // 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);
    }

呼叫 CreateDecoderFromFilename時，會使用來自 WICDecodeOptions列舉的值 WICDecodeMetadataCacheOnDemand 作為第四個參數。 這可告知解碼器在需要時快取中繼資料，方法是取得查詢讀取器或使用基礎中繼資料讀取器。 使用此選項可讓您保留資料流程至中繼資料，這是執行快速中繼資料編碼所需的，並啟用 JPEG 影像的無遺失解碼和編碼。 或者，您可以使用另一個 WICDecodeOptions 值 WICDecodeMetadataCacheOnLoad，在載入影像後立即快取內嵌影像中繼資料。

第 2 部分：建立和初始化影像編碼器

下列程式碼示範如何建立您將用來編碼先前解碼之影像的編碼器。

    // 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);
    }

WIC 檔案資料流程 piFileStream 會建立並初始化以寫入映射檔 「test2.jpg」。 piFileStream 接著會用來初始化編碼器，告知編碼器編碼完成時要寫入影像位的位置。

第 3 部分：複製已解碼的框架資訊

下列程式碼會將影像的每個畫面複製到編碼器的新框架。 此複本包含大小、解析度和像素格式;建立有效框架所需的所有專案。

注意

JPEG 影像只會有一個畫面，且以下的迴圈並非技術上的必要專案，而是包含在內，示範支援其格式的多畫面格使用方式。

 

    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);
            }

下列程式碼會執行快速檢查，以判斷來源和目的地影像格式是否相同。 這是必要的，因為第 4 部分會顯示只有在來源和目的地格式相同時才支援的作業。

            // 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;
                }
            }

第 4 部分：複製中繼資料

注意

只有在來源和目的地影像格式相同時，本節中的程式碼才有效。 當編碼為不同的影像格式時，您無法在單一作業中複製所有影像的中繼資料。

 

若要在將影像重新編碼為相同的影像格式時保留中繼資料，有一種方法可用來複製單一作業中的所有中繼資料。 每個作業都會遵循類似的模式;每個都會將解碼框架的中繼資料直接設定為要編碼的新畫面。 請注意，這是針對每個個別影像框架完成的。

複製中繼資料的慣用方法是使用解碼框架的區塊讀取器，初始化新框架的區塊寫入器。 下列程式碼示範這個方法。

            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);
                }
            }

在此範例中，您只需分別從來源畫面格和目的地框架取得區塊讀取器和區塊寫入器。 然後，區塊寫入器會從區塊讀取器初始化。 這會使用預先填入區塊讀取器的中繼資料，初始化區塊寫入器。 若要瞭解複製中繼資料的其他方法，請參閱 讀取和寫入影像中繼資料概觀中的寫入中繼資料一節。

同樣地，只有在來源和目的地影像具有相同格式時，此作業才會運作。 這是因為不同的影像格式會將中繼資料區塊儲存在不同的位置。 例如，JPEG 和標記影像檔案格式 (TIFF) 都支援可延伸中繼資料平臺 (XMP) 中繼資料區塊。 在 JPEG 映射中，XMP 區塊位於根中繼資料區塊，如 WIC 中繼資料概觀中所述。 不過，在 TIFF 映射中，XMP 區塊會內嵌在根 IFD 區塊中。

第 5 部分：新增其他中繼資料

下列範例示範如何將中繼資料新增至目的地映射。 做法是使用查詢運算式和儲存在 PROPVARIANT中的資料，呼叫查詢寫入器的SetMetadataByName方法。

            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);
            }

如需查詢運算式的詳細資訊，請參閱 中繼資料查詢語言概觀。

第 6 部分：完成編碼影像

複製影像的最後一個步驟是寫入畫面的圖元資料、將畫面認可到編碼器，以及認可編碼器。 認可編碼器會將影像資料流程寫入檔案。

            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();
    }

框架的 WriteSource 方法可用來寫入影像的圖元資料。 請注意，這會在寫入中繼資料之後完成。 這是確保中繼資料在影像檔內有足夠的空間的必要專案。 寫入圖元資料之後，框架會使用框架的 Commit 方法寫入資料流程。 處理所有畫面之後，編碼器 (，因此影像) 會使用編碼器的 Commit 方法完成。

一旦認可框架，您必須釋放迴圈中建立的 COM 物件。

JPEG 重新編碼範例程式碼

以下是一個 convienient 區塊中第 1 到 6 部分的程式碼。

#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;
}

概念

WIC 中繼資料概觀

中繼資料查詢語言概觀

讀取和寫入影像中繼資料的概觀

中繼資料擴充性概觀