iOS UIImage与Bytes Pixel之间转换

• iOS视频图像开发中无法避免使用到UIImage与Bytes Pixel之间转换。bytes pixel可以理解为将一张图片的所有像素点写到二维数组中。
• 本篇文章中将图片UIImage与BGRA pixel之间转换为例讲解。

iOS UIImage与Pixel转换

• 首先简单看下图片生成上下文的CGBitmapContextCreate方法的原型及参数。

/**
*  @param data                 指向要渲染的绘制内存的地址。这个内存块的大小至少是（bytesPerRow*height）个字节
*  @param width                bitmap的宽度,单位为像素
*  @param height               bitmap的高度,单位为像素
*  @param bitsPerComponent     内存中像素的每个组件的位数.例如，对于32位像素格式和RGB颜色空间，你应该将这个值设为8.
*  @param bytesPerRow          bitmap的每一行在内存所占的比特数
*  @param space                bitmap上下文使用的颜色空间
*  @param bitmapInfo           指定bitmap是否包含alpha通道，像素中alpha通道的相对位置，像素组件是整形还是浮点型等信息的字符串。
*/

CGContextRef CGBitmapContextCreate(void *data, size_t width, size_t height, size_t bitsPerComponent, size_t bytesPerRow, CGColorSpaceRef colorspace, CGBitmapInfo bitmapInfo);

• UIImage对象转换为BGRA

- (unsigned char *)pixelBRGABytesFromImage:(UIImage *)image {
    return [self pixelBRGABytesFromImageRef:image.CGImage];
}

- (unsigned char *)pixelBRGABytesFromImageRef:(CGImageRef)imageRef {
    
    NSUInteger iWidth = CGImageGetWidth(imageRef);
    NSUInteger iHeight = CGImageGetHeight(imageRef);
    NSUInteger iBytesPerPixel = 4;
    NSUInteger iBytesPerRow = iBytesPerPixel * iWidth;
    NSUInteger iBitsPerComponent = 8;
    unsigned char *imageBytes = malloc(iWidth * iHeight * iBytesPerPixel);
    
    CGColorSpaceRef colorspace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB();
    
    CGContextRef context = CGBitmapContextCreate(imageBytes,
                                                 iWidth,
                                                 iHeight,
                                                 iBitsPerComponent,
                                                 iBytesPerRow,
                                                 colorspace,
                                                 kCGBitmapByteOrder32Little | kCGImageAlphaPremultipliedFirst);
    
    CGRect rect = CGRectMake(0 , 0 , iWidth , iHeight);
    CGContextDrawImage(context , rect ,imageRef);
    CGColorSpaceRelease(colorspace);
    CGContextRelease(context);
    CGImageRelease(imageRef);
    
    return imageBytes;
}

• 使用方法

UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"pict1.png"];
unsigned char *imageBytes = [self pixelBRGABytesFromImage:image];
//注：不要忘记释放malloc的内存
free(imageBytes);

• BGRA转换为UIImage对象

- (UIImage *)imageFromBRGABytes:(unsigned char *)imageBytes imageSize:(CGSize)imageSize {
    CGImageRef imageRef = [self imageRefFromBGRABytes:imageBytes imageSize:imageSize];
    UIImage *image = [UIImage imageWithCGImage:imageRef];
    CGImageRelease(imageRef);
    return image;
}

- (CGImageRef)imageRefFromBGRABytes:(unsigned char *)imageBytes imageSize:(CGSize)imageSize {
 
    CGColorSpaceRef colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB();
    CGContextRef context = CGBitmapContextCreate(imageBytes,
                                                imageSize.width,
                                                imageSize.height,
                                                8,
                                                imageSize.width * 4,
                                                colorSpace,
                                                kCGBitmapByteOrder32Little | kCGImageAlphaPremultipliedFirst);
    CGImageRef imageRef = CGBitmapContextCreateImage(context);
    CGContextRelease(context);
    CGColorSpaceRelease(colorSpace);
    
    return imageRef;
}

• 使用方法

UIImage *image = [self imageFromBRGABytes:imageBytes imageSize:imageSize];
NSLog(@"image = %@",image);

• 注意
  CGImageRef为Core Graphics框架中的结构体指针。原型为:

typedef struct CGImage *CGImageRef;

即使在ARC中也需要手动释放对象，调用CGImageRelease或者CFRelease释放。

• 扩展
• UIImage转换为Gray pixel灰色图方法：
  将获取CGColorSpaceRef方法修改CGColorSpaceCreateDeviceGray(),并iBytesPerPixel的4改为1即可。原先用4byte BGRA来描述图片，现在只用1byte描述灰度。
• 实例中Alpha选项为kCGImageAlphaPremultipliedFirst,该选项中的premultiplied代表着图片的BGR值是已乘以Alpha值，因此想得到该像素点的BGR值。

CGFloat oldAlpha = 255.0 / imageBytes[3];
CGFloat newAlpha = (CGFloat)newAlphaValue / 255;
imageBytes[0] *= oldAlpha * newAlpha;
imageBytes[1] *= oldAlpha * newAlpha;
imageBytes[2] *= oldAlpha * newAlpha;
imageBytes[3] = newAlphaValue;

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