使用 Objective-C 製作 BMP 24bit 的圖片格式

嚴格說起來這一篇其實跟 iOS 比較沒關係，大部分的在 iOS 上都是採用 PNG 32 位元格式的影像來做應用，除非是專門在做影像處理相關的應用程式，不然很少會使用 BMP 24 位元格式的影像。BMP, bitmap 點陣圖，是 Windows 採用的點陣圖檔案儲存格式，也是做影像處理相關研究時很常被使用的一種影像格式，下面就來看看如何將圖片轉換成 BMP 24bit（不包含 alpha 透明度）的格式吧。

注意，以下是我使用在 MAC OS X Application 的方法函式，如果想要將此函式置入 iOS 中，可以參考影像與資料陣列的轉換（上）與影像與資料陣列的轉換（下）等文章，做物件類別上的修正，原則上它們的差異只有在轉換至 CGImageRef 上比較不一樣，在 iOS 中的 UIImage 轉換至 CGImageRef 非常容易，你可以直接使用 UIImage.CGImage 就能輕鬆達成，但是在 MAC OS X Application 中，NSImage 要轉換至 CGImageRef 就沒這麼容易了。

首先是結構宣告的部分。
typedef struct RGBAData {
    Byte r;
    Byte g;
    Byte b;
    Byte a;
}RGBAData;

typedef struct RGBData {
    Byte r;
    Byte g;
    Byte b;
}RGBData;

#define BITS_PER_COMPONENT 8
#define _32_BYTE_PER_PIXEL 4
#define _24_BYTE_PER_PIXEL 3

接下來就是轉換成 BMP 24bit 的過程，從 NSImage 取得影像之後，將它放入宣告的 RGBA 結構中，這個結構是預設影像為 32 bit 位元深度的影像（包含 alpha 透明度），接著在宣告一個 RGB 的結構存放原影像去除透明度之後的資訊，最後才將此結構轉換成 BMP 的格式。

- (void)saveBMP24ImageFile:(NSImage *)image {

    //將圖片轉換成 CGImageRef 格式並取得大小
    CGImageSourceRef source = CGImageSourceCreateWithData((__bridge CFDataRef)[image TIFFRepresentation], NULL);
    CGImageRef imageRef = CGImageSourceCreateImageAtIndex(source, 0, NULL);
    int width = CGImageGetWidth(imageRef);
    int height = CGImageGetHeight(imageRef);

    //資料結構的參數和色域
    NSUInteger bytesPerRow = _32_BYTE_PER_PIXEL * width;
    NSUInteger bitsPerComponent = BITS_PER_COMPONENT;
    CGColorSpaceRef colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB();

    //宣告一個與圖片大小相同的資料結構一維陣列
    RGBAData *sourceData = malloc(height * width * _32_BYTE_PER_PIXEL);

    //將圖片資訊寫入資料結構陣列中
    CGContextRef context = CGBitmapContextCreate(sourceData,
                                                 width,
                                                 height,
                                                 bitsPerComponent,
                                                 bytesPerRow,
                                                 colorSpace,
                                                 kCGImageAlphaNoneSkipLast);
    CGContextDrawImage(context, CGRectMake(0, 0, width, height), imageRef);

    //宣告一個與圖片大小相同但是去掉alpha的資料結構一維陣列
    RGBData *bmpData = malloc(height * width * _24_BYTE_PER_PIXEL);

    //將alpha channel以外的資訊存入結構中
    for (int x=0; x!=width; x++) {
        for (int y=0; y!=height; y++) {
            bmpData[y*width + x].r = sourceData[y*width + x].r;
            bmpData[y*width + x].g = sourceData[y*width + x].g;
            bmpData[y*width + x].b = sourceData[y*width + x].b;
        }
    }

    //將結構轉換成bitmap格式
    unsigned char *bmpChar = (unsigned char *)bmpData;
    NSBitmapImageRep* bitmap = [[NSBitmapImageRep alloc]initWithBitmapDataPlanes:&bmpChar
                                                     pixelsWide:width
                                                     pixelsHigh:height
                                                  bitsPerSample:8
                                                samplesPerPixel:3
                                                       hasAlpha:NO
                                                       isPlanar:NO
                                                 colorSpaceName:NSDeviceRGBColorSpace
                                                    bytesPerRow:width*_24_BYTE_PER_PIXEL
                                                    bitsPerPixel:BITS_PER_COMPONENT*_24_BYTE_PER_PIXEL];


    //使用NSSavePanel來存檔
    NSSavePanel *sPanel = [NSSavePanel savePanel];
    [self savePanelSetupWithFileType:[NSArray arrayWithObject:@"bmp"]];

    if ([sPanel runModal] == NSOKButton) {

        //將bitmap轉換成NSData並儲存
        NSData *data = [bitmap representationUsingType:NSBMPFileType properties:nil];
        [data writeToURL:[sPanel URL] atomically:NO];
    }
}


ps:補充一下大致的轉換過程，以便釐清每個步驟的程式碼。
NSImage -> CGImageSourceRef -> CGImageRef -> CGContextRef -> RGBA Pixel Data -> RGB Pixel Data -> NSBitmapImageRep -> NSData -> BMP 24bit File