VC下使用LibTiff处理TIFF文件

 

一 TIFF简介
IFF是Tagged Image File Format(标记图像文件格式)的缩写，这是现阶段印刷行业使用最广泛的文件格式,文件扩展名为tif或tiff.TIFF是一种比较灵活的图像格式,该格式支持单色，8,16,256色、24位真彩色、32位色、48位色等多种色彩位，同时支持rgb、cmyk以及ycbcr等多种色彩模式，支持多平台。tiff文件可以是不压缩的，文件体积较大，也可以是压缩的，支持raw、rle、lzw、jpeg、ccitt3组和4组等多种压缩方式
TIFF规范第一版本由Aldus公司在1986年发布，到现在已经发布到第六版。
我们这里只讨论使用libtiff对tif图进行编程，所以关于TIF的详细介绍请见Tiff Revision 6.0。
下载网址：
http://partners.adobe.com/asn/developer/PDFS/TN/TIFF6.pdf
阅读本文章之前，要求读者对BMP位图有一定的了解。

二

libtiff是在UNIX下用来读写TIFF文件的一个工具软件集合，包括关于TIFF的文档，lib文件，还提供了一些小工具，比如把TIFF转成PDF或传真等文件格式，是完全开放源码的。
libtiff详细介绍见： http://www.libtiff.org和http://www.remotesensing.org/libtiff/
我们可下载完整的Libtiff，现在最新版本是3.7.2，下载网站ftp.remotesensing.org或

http://dl.maptools.org/dl/libtiff/。

三
解压后，在VC++环境下编译libtiff
有几种办法,简单举两种：

1 可以进入CMD环境直接运行命令行 "C:/libtiff/libtiff> nmake /f makefile.vc all" ,假设代码放在C:/libtiff/libtiff> 下面。

2 如果想利用VC的IDE环境，可以新建立一个生成dll的工程，把刚才下载的.h和.cpp文件导进来，然后在在"project->Settings->C/C++",在"Category"里选"Precompiled Headers",下面有4个单选，缺省选第四个"使用stdafx.h",这里改一下，选中第
一个："Not using precompiled headers".然后编译就可以了。

新建一个MFC工程，把生成的libtiff.lib和libtiff.dll复制过来，并进行如下设置 ：
在"project->Settings->C/C++",在"Category"里选"Preprocessor"，在"Additional include directories:"
里，把libtiff的相对路径或绝对路径写进去，比如"../libtiff"

四 使用libtiff读出Tiff文件并显示出来

TIFF* tiff = TIFFOpen(szFileName, "r");//打开Tiff文件，得到指针，以后所有的操作都通过指针进行。


int nTotalFrame = TIFFNumberOfDirectories(tiff);
//一个TIFF文件可以放多幅图，每幅图我们在这里称作一帧，上面这个函数可以得出总帧数。
//为了便于理解，假定所有图都是真彩24位。

TIFFSetDirectory(tiff,0);
//我们打开第一幅图，也就是第0帧，如果是第1帧，第二个参数写1，由此类推。因为Windows下图像基本
//操作都是以BMP格式进行，我们读出该帧并转成BMP格式。

char *dtitle;
TIFFGetField(tiff,TIFFTAG_PAGENAME,&dtitle);
//得到该帧的名字，存放在dtitle中。

int width,height;
TIFFGetField(tiff, TIFFTAG_IMAGEWIDTH, &width);  //得到宽度
TIFFGetField(tiff, TIFFTAG_IMAGELENGTH, &height);//得到高度

float resolution = max(xres,yres);

uint16 bitspersample=1;
uint16 samplesperpixel=1;

TIFFGetField(m_tif, TIFFTAG_SAMPLESPERPIXEL, &samplesperpixel);
//每个像素占多少机器字，24位图samplesperpixel应该等于3。
TIFFGetField(m_tif, TIFFTAG_BITSPERSAMPLE, &bitspersample);
//每一个机器字长，这里应为8。

uint16 bitsperpixel = bitspersample * samplesperpixel;
//算出每个像素占多少bit，24位图，值为24
DWORD dwBytePerLine = (width*bitsperpixel+31)/32 *4;
//由上面几个参数算出图像每行所占字节(BYTE)数。


DWORD dwLeng = height*dwBytePerLine;//在内存里存放这帧图像数据所需要的长度
LPBYTE pData = new BYTE[dwLeng];    //为存放数据分配内存空间


uint32* raster;        
uint32 *row;
raster = (uint32*)_TIFFmalloc(width * height * sizeof (uint32));
TIFFReadRGBAImage(tiff, width, height, raster, 1);
//以上几行读出该帧数据,保存到raster中。

row = &raster[0];
bits2 = pData;
for (y = 0; y < height; y++)
{
    
    bits = bits2;
    for (x = 0; x < width; x++)
    {
        *bits++ = (BYTE)TIFFGetB(row[x]);
        *bits++ = (BYTE)TIFFGetG(row[x]);
        *bits++ = (BYTE)TIFFGetR(row[x]);
    }
    row += width;
    bits2 += dwBytePerLine;
}
_TIFFfree(raster);

//因为Tif的数据存放顺序和Windows下的BMP相反，上面这几句进行转换。
//转换结束后，数据存在pData里，释放raster所用内存。


根据上面得到的数据，组成一个新BMP位图：


LPBITMAPINFO pInfo = new BITMAPINFO;
pInfo->bmiHeader.biSize        = sizeof(BITMAPINFOHEADER);
pInfo->bmiHeader.biWidth        = width;
pInfo->bmiHeader.biHeight        = width;
pInfo->bmiHeader.biCompression    = BI_RGB;

pInfo->bmiHeader.biClrUsed        = 0;
pInfo->bmiHeader.biClrImportant    = 0;
pInfo->bmiHeader.biPlanes        = 1;
pInfo->bmiHeader.biBitCount = 24;
pInfo->bmiHeader.biSizeImage        = dwLeng;

float xres,yres;
uint16 res_unit;
//解析度单位：如是英寸，厘米
TIFFGetFieldDefaulted(tiff, TIFFTAG_RESOLUTIONUNIT, &res_unit);

if(TIFFGetField(tiff, TIFFTAG_XRESOLUTION, &xres) == 0)
{
    m_pInfo->bmiHeader.biXPelsPerMeter = 0;
}
else
{
    if(res_unit == 2)    //英寸
    {
        pInfo->bmiHeader.biXPelsPerMeter = xres * 10000 / 254;
    }
    else if(res_unit == 3)    //厘米
    {
        pInfo->bmiHeader.biXPelsPerMeter = xres * 100;
    }
    else
    {
        pInfo->bmiHeader.biXPelsPerMeter = 0;
    }
}
//得到该帧TIFF横向解析度，并计算出m_pInfo->bmiHeader.biXPelsPerMeter

if(TIFFGetField(tiff, TIFFTAG_YRESOLUTION, &yres) == 0)
{
    pInfo->bmiHeader.biYPelsPerMeter = 0;
}
else
{
    if(res_unit == 2)    //英寸
    {
        pInfo->bmiHeader.biYPelsPerMeter = yres * 10000 / 254;
    }
    else if(res_unit == 3)    //厘米
    {
        pInfo->bmiHeader.biYPelsPerMeter = yres * 100;
    }
    else
    {
        pInfo->bmiHeader.biYPelsPerMeter = 0;
    }
}
//得到该帧TIFF纵向解析度，并计算出m_pInfo->bmiHeader.biYPelsPerMeter


BITMAPFILEHEADER bmheader;
bmheader.bfType=0x4d42;
bmheader.bfSize=0;
bmheader.bfReserved1=0;
bmheader.bfReserved2=0;
bmheader.bfOffBits=54;
//这几句是生成bmp文件的头结构

CFile bmp;
bmp.Open("c://test.bmp",CFile::modeCreate|CFile::modeWrite);
bmp.Write(&bmheader,sizeof(BITMAPFILEHEADER));
bmp.Write(&(pInfo->bmiHeader),sizeof(BITMAPINFOHEADER));
bmp.Write(pData,dwLeng);
bmp.Close();

//这里，把该帧TIFF保存到了C盘的test.bmp中，可以用看图软件打开浏览一下。

//记得释放内存空间
delete pInfo;
pInfo = NULL;
delete pData;
pData = NULL;
//如果想直接显示，就不需要释放，调用StretchDIBits在客户区的DC上就可以显示了。


//如果再打开其他帧的话，从TIFFSetDirectory开始循环运行，比如取下一帧就是
TIFFSetDirectory(tiff,1);
//记得保存时另换一个bmp文件名。
//最后，对这个TIFF文件全部操作结束，记得调用
TIFFClose(tiff);


五
合成TIF文件
上面介绍的是从TIFF里读出一帧，现在介绍相反的过程，就是生成一个新的TIFF，向里面添加一幅BMP图，为介绍方便，同样假设图为24真彩色。
1 首先打开一个BMP文件，

BITMAPFILEHEADER bh;
CFile file;
file.Open("c://a.bmp",CFile::modeRead,NULL);
file.Read(&bh,sizeof(BITMAPFILEHEADER));
DWORD dwSize = sizeof(BITMAPINFO) + 256*sizeof(RGBQUAD);

LPBITMAPINFO pInfo = (BITMAPINFO*)new BYTE[sizeof(BITMAPINFO) + 256*sizeof(RGBQUAD)];
file.Read(pInfo,sizeof(BITMAPINFO)+ 256*sizeof(RGBQUAD));

int height = m_pInfo->bmiHeader.biHeight;
int width = m_pInfo->bmiHeader.biWidth;

int dwBytePerLine = 4*(width * pInfo->bmiHeader.biBitCount + 31)/32;

int nSize = m_pInfo->bmiHeader.biSizeImage;

if(nSize  == 0)
{
    nSize = height * dwBytePerLine;
}

LPBYTE pData = new BYTE[nSize+32];
file.Seek(bh.bfOffBits,SEEK_SET);
file.Read(pData,nSize);
file.Close();
//把C盘上的位图文件a.bmp读出来，把信息部分存到pInfo中，数据部分存到pData中，供下面使用。
//然后成一个新的TIFF文件 c://a.tif,把上面信息写进来。
//下面的操作和上面读出数据相反，不做过多解释

uint32    width, height;
uint16    depth = 8;        

out = TIFFOpen("c://a.tif", "w");//打开TIFF文件


TIFFSetField(out, TIFFTAG_SUBFILETYPE, FILETYPE_PAGE);//表示存的图是多帧的
int nCur ;//当前的帧数
int nTotao;//总帧数
TIFFSetField(out, TIFFTAG_PAGENUMBER, nCur,nTotal);//设置该帧属性

width = pInfo->bmiHeader.biWidth;
height = pInfo->bmiHeader.biHeight;

TIFFSetField(out, TIFFTAG_IMAGEWIDTH, width);
TIFFSetField(out, TIFFTAG_IMAGELENGTH, height);
TIFFSetField(out, TIFFTAG_ORIENTATION, ORIENTATION_TOPLEFT);
TIFFSetField(out, TIFFTAG_SAMPLESPERPIXEL, 3);
TIFFSetField(out, TIFFTAG_BITSPERSAMPLE, depth);
TIFFSetField(out, TIFFTAG_PLANARCONFIG, PLANARCONFIG_CONTIG);

uint16    photometric = PHOTOMETRIC_RGB;//表示存放格式为RGB
TIFFSetField(out, TIFFTAG_PHOTOMETRIC, photometric);
TIFFSetField(out, TIFFTAG_ROWSPERSTRIP,height);



uint16 compression = COMPRESSION_LZW;//
TIFFSetField(out, TIFFTAG_COMPRESSION, compression);
//TIFF按LZH压缩

uint32 offset, size;
char *scanbuf;
size = ((width * pInfo->bmiHeader.biBitCount + 31) /32)*4;
scanbuf = (char *) _TIFFmalloc(size);
int nBitsPerPixel = pInfo->bmiHeader.biBitCount;
for(int nLines = 0; nLines < height; nLines++)
{
    DWORD dwWidthBytes = ((width * pInfo->bmiHeader.biBitCount + 31) /32)*4;
    LPBYTE p = new BYTE[dwWidthBytes];
    memcpy(p, pData + (height - 1 - nLines) * dwWidthBytes, dwWidthBytes);
    //从BGR 转到RGB
    if(nBitsPerPixel == 24 || nBitsPerPixel == 32)
    {
        LPBYTE pTempData = p;
        for(int i = 0; i < width; i++)
        {
            BYTE temp = *pTempData;    //R
            *pTempData = *(pTempData + 2);
            *(pTempData + 2) = temp;
            //m_dwBitsPerPixel may be 32 or 24
            pTempData += nBitsPerPixel / 8;
        }
    }
    TIFFWriteScanline(out, p, nLines, 0);
    delete p;
    p = NULL;
}

_TIFFfree(scanbuf);
TIFFWriteDirectory(out);
delete pData;
pData = NULL;
delete pInfo;
pInfo = NULL;
//到这里，向TIFF文件加了一张图，如再加下一张的话，循环操作
全部结束后，一定要
TIFFClose(out);