Преобразовать данные растрового байта [] в столбец Формат в C# - PullRequest
Новая
       40

Преобразовать данные растрового байта [] в столбец Формат в C#

2 голосов
/ 09 февраля 2020

Я пытаюсь преобразовать байтовый массив из изображения в формате Raster, который читает слева направо, в формат Column, который читает сверху вниз.

Проблема выглядит просто, у нас есть двумерный массив битов (ширина / высота изображения). В формате Raster вы читаете биты слева направо, в формате Column вы читаете биты сверху вниз.

Я пытаюсь сделать это для поддержки печати Column формата * Протокол 1010 *. У меня уже есть изображение в формате Raster, теперь я пытаюсь преобразовать его в формат Column.

ESC/POS документация Raster печать:

ESC/POS документация Column печати:

На данный момент я выполняю преобразование, работая над битами непосредственно с BitArray. Это решение не является оптимальным, на мой взгляд, необходимо было бы работать непосредственно в Byte. 

private byte[] ConvertRasterToColumnFormat(byte[] rasterData, int width, int height)
{
    var finalHeight = height;
    while (finalHeight % 8 != 0) finalHeight++;

    var finalWidth = width;
    while (finalWidth % 8 != 0) finalWidth++;

    var rasterBitArray = new BitArray(rasterData);
    var columnBitArray = new BitArray(finalHeight * finalWidth);

    for (int y = 0; y < height; y++)
    {
        for (int x = 0; x < width; x++)
        {
            var rasterPosition = y * finalWidth;
            var columnPosition = x * finalHeight;

            rasterPosition += (x / 8) * 8;
            columnPosition += (y / 8) * 8;

            rasterPosition += 7 - x % 8;
            columnPosition += 7 - y % 8;

            var value = rasterBitArray[rasterPosition];
            columnBitArray[columnPosition] = value;
        }
    }

    var result = new byte[columnBitArray.Length / 8];
    columnBitArray.CopyTo(result, 0);
    return result;
}

. NET Fiddle with Tests: https://dotnetfiddle.net/NBRBgt

У кого-нибудь есть более оптимальное решение?

1 Ответ

1 голос
/ 09 февраля 2020

Возможным подходом может быть захват блока битов 8x8, его транспонирование с использованием методов битовой доски , а затем сохранение байтов результата. Это не очень красиво, но оно избегает когда-либо иметь дело с отдельными битами и, конечно, избегает BitArray (что медленно даже среди побитовых подходов).

Следующий код проходит ваши тестовые примеры, но вероятно, лучше протестировать .. 

private static byte[] ConvertRasterToColumnFormat(byte[] rasterData, int width, int height)
{
    int h = height + 7 & -8;
    int w = (width + 7) >> 3;
    int hsmall = h >> 3;

    var result = new byte[h * w];

    for (int y = 0; y < height; y += 8)
    {
        for (int x = 0; x < w; x++)
        {
            // grab 8x8 block of bits
            int i = x + w * y;
            ulong block = rasterData[i];
            if (i + w < rasterData.Length)
                block |= (ulong)rasterData[i + w] << 8;
            if (i + w * 2 < rasterData.Length)
                block |= (ulong)rasterData[i + w * 2] << 16;
            if (i + w * 3 < rasterData.Length)
                block |= (ulong)rasterData[i + w * 3] << 24;
            if (i + w * 4 < rasterData.Length)
                block |= (ulong)rasterData[i + w * 4] << 32;
            if (i + w * 5 < rasterData.Length)
                block |= (ulong)rasterData[i + w * 5] << 40;
            if (i + w * 6 < rasterData.Length)
                block |= (ulong)rasterData[i + w * 6] << 48;
            if (i + w * 7 < rasterData.Length)
                block |= (ulong)rasterData[i + w * 7] << 56;

            // transpose 8x8
            // https://www.chessprogramming.org/Flipping_Mirroring_and_Rotating#Anti-Diagonal
            ulong t;
            const ulong k1 = 0xaa00aa00aa00aa00;
            const ulong k2 = 0xcccc0000cccc0000;
            const ulong k4 = 0xf0f0f0f00f0f0f0f;
            t = block ^ (block << 36);
            block ^= k4 & (t ^ (block >> 36));
            t = k2 & (block ^ (block << 18));
            block ^= t ^ (t >> 18);
            t = k1 & (block ^ (block << 9));
            block ^= t ^ (t >> 9);

            // write block to columns
            int j = (y >> 3) + h * x;
            result[j] = (byte)block;
            result[j + hsmall] = (byte)(block >> 8);
            result[j + hsmall * 2] = (byte)(block >> 16);
            result[j + hsmall * 3] = (byte)(block >> 24);
            result[j + hsmall * 4] = (byte)(block >> 32);
            result[j + hsmall * 5] = (byte)(block >> 40);
            result[j + hsmall * 6] = (byte)(block >> 48);
            result[j + hsmall * 7] = (byte)(block >> 56);
        }
    }

    return result;
}

Простой тест с моей настройкой (Intel 4770K, x64, NET Core 3.0) для массива 256x256 дал: 

old: 1103 ticks
new:   56 ticks

Так что довольно заметная разница.

...