基于Windows CE图片查看器的设计与实现

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2024年3月15日发(作者：)

维普资讯

２００７年第７期　计算机系统应用　

基于Ｗｉ　ｎｄ　ｏｗｓ　ＣＥ图片查看器的设计与实现　

Ｔｈｅ　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｖｉｅｗｅｒ　ｏｆ　Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＣＥ——ｂａｓｅｄ　

周先发　雷跃明　（重庆大学软件学院重庆４０００３０）　

摘要：数字图片浏览是人们的视觉娱乐鉴赏需求。本文在Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＣＥ嵌入式操作系统中，结合各种标准图片格　

式的特点，设计了一个基于嵌入式设备上的图片查看器，并将其成功的应用到汽车车载综合电脑系统中。　

关键词：Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＣＥ　Ｐｌａｆｆｏｒｍ　Ｂｕｉｌｄｅｒ图片格式图像压缩ＣＯＭ编解码器　

１　引言　

的非ＰＣ领域而全新设计的战略性操作系统产品　。　

随着汽车工业与电子信息产业的加速融合，汽车　

开始向信息化、电子化、多媒体化和智能化方向发展。　

嵌入式应用软件　

当前，许多高、中档轿车中的电子设备配置都在向豪华　

型、个性化方向发展。其中作为视听享受的高品质音　

嵌入式操作系统　

　Ｉ

响和液晶显示器己经成为许多车型的标准配置。人们　

嵌入式硬件平台　

对轿车的娱乐性要求也在不断提高，车载视频光盘、车　

（＼，　嵌入＼　　一藏箍理器　）、，（　　嵌入箴　圈设备　、　）　

；　

载数字化视频光盘、车载电视、全球卫星导航系统等产　

品得到越来越多用户的青睐。而车载多媒体视听系统　

中图片的存储和播放是其主要功能指标之一。如今很　

图１　嵌入式系统体系结构图　

多嵌入式操作系统被应用在各种小巧精致的移动设备　

上，但是它们对图片的预览支持性不好，没有象桌面操　

它有其自身的特点：（１）精简的模块化操作系统；（２）　

作系统Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＸＰ下的Ｗｉｎｄｏｗｓ图片和传真查看器　

多硬件平台支持；（３）支持有线和无线的网络连接；　

这样优秀的软件，本文将运用Ｗｉｎｄｏｗｓ的Ｉｍａｇｉｎｇ接　

（４）稳健的实时性支持；（５）丰富的多媒体和多语言支　

持；（６）强大的开发工具。　

口开发一个基于嵌入式系统的图片查看器。　

２．３嵌入式操作系统的裁剪及Ｐｌａｔｆｏｒｍ　Ｂｕｉｌｄｅｒ　

由于嵌入式操作系统是可以根据具体应用的需求　

２相关技术及准备　

而可裁剪的，以求达到实时性、高效性、低成本。Ｐｌａｔ－　

２．１嵌入式系统　

ｆｏｒｍ　Ｂｕｉｌｄｅｒ是Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ推出的针对Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＣＥ开发　

嵌入式系统（Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　Ｓｙｓｔｅｍ）是以应用为中　

的集成开发环境。通过Ｐｌａｔｆｏｒｍ　Ｂｕｉｌｄｅｒ，开发人员可　

心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，使用于　

以对Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＣＥ操作系统进行定制、构建、下载、调试　

对功能、可靠性、成本、体积及功耗等有严格要求的专　

及发布，并且可以开发简单的基于Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＣＥ的应用　

用计算机系统　。如按照历史性、本质性以及普遍性　

程序。　

要求，则应定义为：嵌入到对象体系中的专用计算机系　

由于本例将调用Ｉｍａｇｉｎｇ　ＡＰＩ和Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＣＥ自　

统。图１为嵌入式系统体系结构图。　

带的编解码器来设计和实现此图片查看器，因此在定　

２．２　Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＣＥ　

制Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＣＥ时，需要加入Ｓｔｉｌｌ　Ｉｍａｇｅ　Ｃｏｄｅｃ　Ｓｕｐｐｏｒｔ　

Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＣＥ是一个具有抢先式多任务功能，并具　

（Ｅｎｃｏｄｅ　ａｎｄ　Ｄｅｃｏｄｅ）、Ｓｔｉｌｌ　Ｉｍａｇｅ　Ｄｅｃｏｄｅｒｓ、Ｓｔｉｌｌ　Ｉｍａｇｅ　

有强大通信能力的嵌入式操作系统；是Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ专门　

Ｅｎｃｏｄｅｒｓ三大模块，用来支持Ｉｍａｇｉｎｇ接１２１的访问。　

为信息设备、移动应用、消费类电子产品、嵌入式应用　

而采用这种设计思路主要基于以下的考虑因素：（１）　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ研究开发　１　５　

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计算机系统应用　２００７年第７期　

使用标准的组件可以使程序降低对内存的消耗。因为　

Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ的ＣＯＭ组件已经对内存管理实现了优化，从　

ＪＰＥＧ采用对称的压缩算法，即在同一系统环境下压缩　

和解压缩所用的时间相同。　

ＧＩＦ文件（图形交换格式）：此文件是ＣｏｍｐｕＳｅｒｖｅ　

公司在１９８７年开发的图像文件格式。ＧＩＦ文件的数据　

而可以减少开发人员在内存管理方面投下的精力。　

（２）使用Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＣＥ自带的编解码器可以不把解码　

代码加入到产品中，避免了版权问题。（３）代码以及　

是经过压缩的，它采用了可变长等压缩算法。ＧＩＦ格式　

的图像深度从１—８ｂｉｔ，即ＧＩＦ最多支持２５６种色彩的　解码的效率比较高，满足嵌入式设备内存小、实时性高　

的要求。　

２．４组件对像模型（ＣＯＭ）与接口　

ＣＯＭ组件是一个说明可动态互变组件的规范。　

它提供了为保证能够互操作，客户和组件应遵循的一　

些标准。它是以Ｗｉｎ３２动态连接库（ＤＬＬｓ）或可执行程　

序（ＥＸＥｓ）的形式发布的可执行代码组成的　。遵循　

ＣＯＭ规范编写的组件将能够满足对组件架构的所有　

需求。它是一种给其它应用程序提供面向对象的ＡＰＩ　

或服务的极好方法。　

ＩＵｎＫｎｏｗｎ是所有ＣＯＭ接口的根源，是唯一一个　

不从其它ＣＯＭ接口派生的ＣＯＭ接口。所有其它合法　

的ＣＯＭ接口都必须直接从ＩＵｎＫｎｏｗｎ派生，或者从其　

它合法ｃ０Ｍ接口派生。ＩＵｎＫｎｏｗｎ提供了三个方法：　

Ｑｕｅｒｙｌｎｔｅｒｆａｃｅ用于运行时类型发现，也等价于Ｃ＋＋　

的ｄｙｎａｍｉｃ＿ｃａｓｔ操作符；ＡｄｄＲｅｆ用于通知对象一个接　

口指针已经被复制了；Ｒｅｌｅａｓｅ用于通知对象一个接口　

指针已经被销毁了，对象为该客户保留的所有资源都　

可以被释放了。　

３计算机图片与图像　

３．１常用图片格式　

现在仍使用广泛的计算机图片格式有ＢＭＰ、ＪＰＥＧ、　

ＧＩＦ、ＰＮＧ、ＴＩＦＦ、ＰＣＸ等等。由于Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＣＥ自带有前　

面四种解码器，所以本文将对四种文件格式作简要介　

绍。　

ＢＭＰ文件：这是一种与硬件设备无关的图像文件　

格式，使用非常广泛。它采用位映射存储格式，除了图　

像深度可选以外，不采用其它任何压缩，因此，ＢＭＰ文　

件所占用的空间很大。ＢＭＰ文件的图像深度可选　

１ｂｉｔ、４ｂｉｔ、８ｂｉｔ、２４ｂｉｔ及３２ｂｆｆ。ＢＭＰ文件存储数据时，图　

像的扫描方式是按从左到右、从下到上的顺序。　

ＪＰＥＧ文件（联合摄影专家组）：是由ＣＣＩ１Ｔ和ＩＳＯ　

联合组成的一个图像专家组。该专家组制定了第一个　

压缩静态数字图像的国际标准，简称为ＪＰＥＧ算法。　

图像。ＧＩＦ格式的另一个特点是其在一个ＧＩＦ文件中　

可以存多幅彩色图像，如果把存于一个文件中的多幅　

图像数据逐幅读出并显示到屏幕上，就可以构成一种　

最简单的动画。　

ＰＮＧ文件（可移植网络图形）：ＰＮＧ图片以任何颜　

色深度存储单个光栅图像。它是与平台无关的格式，　

并且支持高级别无损耗压缩，支持ａｌｐｈａ通道透明度，　

支持伽玛校正，支持交错。ＰＮＧ受最新的Ｗｅｂ浏览器　

支持。　

３．２图像压缩系统　

图像压缩主要是为了除去图片中的编码冗余、像　

素间冗余、心理视觉冗余三个冗余中的一个或多个来　

达到压缩目的。图像压缩系统是由两个截然不同的结　

构块组成：一个编码器和　个解码器　。图像ｆ（Ｘ，ｙ）　

被送入编码器，该编码器根据输入数据建立一组符号，　

并运用它们来描绘图像。为了观察和使用压缩的图　

像，必须把该图像送入一个解码器中，以便生成一个重　

构的输出图像ｒ（Ｘ，Ｙ）。一般而言，ｒ（Ｘ，ｙ）可能是也可　

能不是ｆ（Ｘ，Ｙ）的精确表示。因此压缩算法基本可分为　

无失真压缩算法和有失真压缩算法两类。图２展示了　

一

个通用的图像压缩系统方框图。　

Ｆ（ｘ，ｙ）　

Ｆ　（ｘ，ｙ）　

图２　通用的图像压缩系统方框图　

４　系统设计　

结合上述相关知识，本文采用迭代的软件开发方　

法，在Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＣＥ系统下用Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　Ｖｉｓｕａｌ　Ｃ＋＋　

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２００７年第７期　计算机系统应用　

６．０开发了ＥＰｉｃＶｉｅｗ软件。本软件的主要操作（功能）　

有：　

件工程的开发思想，我采用在外层封装一个交互操作　

接口层，对用户提供统一、熟悉的操作界面，以便于用　

户习惯和传统的ＰＣ系统相同的操作风格；我采用专门　

的管理用户操作行为的类是为了方便用户对操作功能　

的扩展和深化，达到可移植性和实用性。本文在类的　

组织关系上让ＣＥＰｉｃＶｉｅｗｅｒ保留一个ＣＥＩｍａｇｅＣｏｄｅｃ类　

（１）用ＣＥＦｉｌｅＭａｎａｇｅｒ模块向用户枚举外部存储　

介质上的图片文件，并以缩略图或列表模式向用户提　

供预览，方便用户选择感兴趣的图片进行详细欣赏、操　

作。在枚举图片文件的过程中，考虑到嵌入式设备内　

存小、处理速度较慢的特点，我采用以文件系统的层次　

的指针，以便于在需要调用的时候创建编解码器，而不　

关系方式依次深层进行查找筛选，在有限的显示面积　

上用上下翻页来提供预览；并在枚举文件的时候使用　

多线程方式来处理，即在主窗口线程中创建一个新线　

程来查找文件，这样方便用户在图片文件太多的情况　

下，可以随意操作某～张已预览的图片进行放大欣赏，　

缓解处理速度的给用户带来的压力。　

（２）用ＣＥＰｉｃＶｉｅｗｅｒ向用户提供对某张图片放大　

到实际尺寸的查看模式，并支持简单操作功能：选择上　

一

张图片、选择下一张图片、幻灯片浏览模式、逆时针　

旋转、顺时针旋转、删除、切换到预览模式、退出程序。　

４．１建立模型　

图片要能精确的显示在显示设备环境中，对各种　

压缩的图片无疑需要解码重构成没有压缩的位图格式　

（ＢＭＰ），而执行这个具体操作的是我运用Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＣＥ　

下的Ｉｍａｇｉｎｇ　ＡＰＩ接口封装的ＣＥＩｍａｇｅＣｏｄｅｃ类。它接　

受文件路径和解码器类型而执行具体的编码、解码操　

作，并提供相关的接口供外围类调用。外围的ＣＥＰｉｃ．　

Ｖｉｅｗｅｒ和ＣＥＦｉｌｅｍａｎａｇｅｒ是用ＭＦＣ编写的对图片对像　

的操作管理类。最上层是对所有交互行为的封装管理　

类。系统模型见图３。　

交互操作接口层　

０　

ＣＥＰｉｃＶｉｅｗｅｒ　ＣＥＦ　ｅＭａｎａｇｅｒ　

ＥＥＩｍａｇｅＣｏｄｅｃ　

ｔ　

ＩｍａｇｉｎｇＡＰｌ　

图３　ＥＰｉｃＶｉｅｗ的系统模型　

４．２实现模型　

为了实现程序的低耦合和模块独立性，以现代软　

用通过ＣＥＦｉｌｅＭａｎａｇｅｒ类去访问编解码器的接口。用　

ＣＥＦｉｌｅＭａｎａｇｅｒ去组合ＣＥＰｉｃＶｉｅｗｅｒ类，是为了方便用　

户在操作某张图片时，可以返回到缩略图模式去继续　

寻找自己喜爱的图片。底层的编解码器用Ｉｍａｇｉｎｇ　

ＡＰＩ提供的ＣＯＭ接口ｌｉｍａｇｉｎｇＦａｄｏｒｙ创建ｌｉｍａｇｅＤｅ—　

ｃｏｄｅｒ解码器进行解码，再查询获取Ｉｌｍａｇｅ接口，调用　

ｌｉｍａｇｅ：：Ｄｒａｗ（）方法为用户呈现解码后的图片，调用　

ＩｂａｓｉｃＢｉｔｍａｐＯｐｓ：：Ｒｏｔａｔｅ（）进行旋转操作，每次旋转接　

受９Ｏ度为单位的顺时针、逆时针旋转操作。　

４．３关键技术及类图结构　

本程序的关键点在于充分利用Ｗｉｎｄｏｗｓ提供ＡＰＩ　

接口进行程序设计，利用ＣＯＭ规范达到高效性和可移　

植性；用Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＣＥ的ＢＭＰ　Ｄｅｃｏｄｅｒ、ＪＰＧ　Ｄｅｃｏｄｅｒ、　

ＧＩＦ　Ｄｅｃｏｄｅｒ、ＰＮＧ　Ｄｅｃｏｄｅｒ、ＩＣＯ　Ｄｅｃｏｄｅｒ五个图像解码　

器和ＢＭＰ　Ｅｎｃｏｄｅｒ、ＪＰＧ　Ｅｎｃｏｄｅｒ、ＧＩＦ　Ｅｎｃｏｄｅｒ、ＰＮＧ　Ｅｎ—　

ｃｏｄｅｒ四个编码器不但可以对图片文件进行读写解码　

并显示，而且可以对不同图片文件进行格式转换，实际　

就是一个编码过程。ＥＰｉｃｖｉｅｗ软件的关键类ＣＥＩｍａｇｅ—　

Ｃｏｄｅｃ结构如图４，各类问的关系如图５，用例图如图　

６。　

ＣＥＩｍ￣ｅＣｏｄｅｃ　

ｓｚＴｙｐｅ［２４］：ＴＣＨＡＲ　

ｍ　ｐｌｍａｇｅ：Ｉｌｍａｇｅ＊　

ＬｐＩｍａｇｉｎｇＦａｃｔｏｒｙ：ＩｌｍａｇｉｎｇＦａｃｔｏｒｙ＊　

￣Ｏｅｃｏｄｅ（：ｃｏｎｓｌ　ＴＣＨＡＲ　１　

ｎｃ０ｄｅｆ：ＣＯｒ｝￥ｆＴｃＨＡＲ．＇：ｃｏｎｓｔＴＣＨＡＲ　）　

￣Ｄｉｓｐｌａｙ（：ＣＤＣ．Ｉ：ＣＰｄｎｔ，：ＤＩＳＰＬＡＹ　ＭＯＤＥ，：Ｂｙｔｅ）　

￣Ｒｏｔａｔｅ（ａｎｇｌｅ：Ｂｙｔｅ）　

￣ｔＴｏＲｅｃｔ（：ｆｌｏａｔ．：ｆｌａｏｔ１：ｃＲｅｃＩ　

￣ＧｅＣ

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Ｔ　

图４　ＣＥＩｍａｇｅＣｏｄｅｃ类图　

４

．

４运行实例　

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计算机系统应用　

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图５　ＥＰｉｃＶｉｅｗ的类关系图　

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切换缩略　览　删除　”　

图６　ＥＰｉｃＶｉｅｗ的用例图　

下图是程序运行时的显示界面。由于考虑到嵌入　

式设备的显示面积较小，为了充分显示大图片的实际　

尺寸，界面的所有操作按钮都采用隐藏技术，用户需要　

操作某幅图片时，单击屏幕任何位置即可显示按钮，按　

钮显现后如果三秒内没有点击任何按钮，按钮会自动　

隐藏。下图是按钮显示时的界面。　

图７　ＥＰｉｃＶｉｅｗ运行界面　

２００７年第７期　

左面从上至下第三个按钮是切换到幻灯片浏览　

模式，第四个按钮是删除某幅图片；右面第三个按钮是　

返回到缩略图预览模式，第四个按钮是退出程序。　

５　结论　

对图片压缩的理论和应用研究仍在不断地深入和　

发展，利用各种方法进行图片压缩及图像处理正在不　

断地涌现出来，本论文通过对彩色图片的编码、解码、　

显示进行探讨及在车载多媒体视听系统中的应用情况　

进行了总结。但是在图片的显示技术上仍然有很大的　

研究空间，针对嵌入式系统的特点，可以选择对大容量　

图片进行分块读取和重新组合显示的方法，这样可以　

减少用户的等待时间。因为本文主要讨论运用Ｉｍａｇ—　

ｉｎｇＡＰＩ进行解码、显示图片，所以对这个方面的研究将　

作为以后的任务。　

参考文献　

１陈向群、王雷、马洪兵、向勇等编著，Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＣＥ．　

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２何宗键编著，Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＣＥ嵌入式系统［Ｍ］，北京航　

空航天大学出版社，２００６年９月．　

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４［关］Ｒａｆａｅｌ　Ｃ、Ｇｏｎｚａｌｅｚ著，阮秋琦译。数字图像　

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５郭之辉，基于车载多媒体视音系统中图片压缩解压　

缩算法的研究［Ｄ］，合肥工业大学，２００６年５月．　

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７李逸波等编著，多媒体数据库技术［Ｍ］，机械工业　

出版社，２００４年７月．　

本文标签： 图片进行系统文件