Procedura dettagliata: creazione di una rete per l'elaborazione di immagini

Articolo
08/11/2011

In questo documento viene illustrato come creare una rete di blocchi di messaggi asincroni che eseguono l'elaborazione di immagini.

La rete determina le operazioni da eseguire su un'immagine in base alle relative caratteristiche. In questo esempio viene utilizzato il modello di flusso di dati per instradare le immagini tramite la rete. Nel modello di flusso di dati i componenti indipendenti di un programma comunicano tra loro inviando messaggi. Quando un componente riceve un messaggio, può eseguire una determinata azione e quindi passare il risultato dell'azione a un altro componente. Confrontare questo modello con il modello di flusso di controllo, in cui un'applicazione utilizza le strutture di controllo, ad esempio le istruzioni condizionali, i cicli e così via, per controllare l'ordine delle operazioni in un programma.

Una rete basata sul flusso di dati crea una pipeline delle attività. Ogni fase della pipeline esegue contemporaneamente una parte dell'attività globale. Un esempio può essere rappresentato da una catena di montaggio dell'industria automobilistica. Man mano che ciascun veicolo passa attraverso la catena di montaggio, in una postazione viene assemblato il telaio, in un'altra viene montato il motore e così via. Grazie alla catena di montaggio in cui è possibile eseguire il montaggio di più veicoli contemporaneamente si ottiene una maggiore produzione rispetto al montaggio completo dei veicoli uno alla volta.

Prerequisiti

Prima di iniziare questa procedura dettagliata, leggere i documenti riportati di seguito.

Si consiglia inoltre di acquisire una buona conoscenza delle basi di GDI+ prima di avviare questa procedura dettagliata. Per ulteriori informazioni su GDI+, vedere GDI+.

Sezioni

In questa procedura dettagliata sono contenute le sezioni seguenti:

Definizione delle funzionalità di elaborazione di immagini
Creazione della rete di elaborazione di immagini
Esempio completo

Definizione delle funzionalità di elaborazione di immagini

In questa sezione vengono illustrate le funzioni di supporto utilizzate dalle rete per l'elaborazione di immagini per gestire le immagini lette dal disco.

Le funzioni GetRGB e MakeColor riportate di seguito estraggono e combinano rispettivamente le singole componenti del colore specificato.

// Retrieves the red, green, and blue components from the given
// color value.
void GetRGB(DWORD color, BYTE& r, BYTE& g, BYTE& b)
{
   r = static_cast<BYTE>((color & 0x00ff0000) >> 16);
   g = static_cast<BYTE>((color & 0x0000ff00) >> 8);
   b = static_cast<BYTE>((color & 0x000000ff));
}

// Creates a single color value from the provided red, green, 
// and blue components.
DWORD MakeColor(BYTE r, BYTE g, BYTE b)
{
   return (r<<16) | (g<<8) | (b);
}

La funzione ProcessImage riportata di seguito chiama l'oggetto std::function specificato per trasformare il valore del colore di ogni pixel in un oggetto Bitmap GDI+. La funzione ProcessImage utilizza l'algoritmo Concurrency::parallel_for per elaborare ogni riga della bitmap in parallelo.

// Calls the provided function for each pixel in a Bitmap object.
void ProcessImage(Bitmap* bmp, const function<void (DWORD&)>& f)
{
   int width = bmp->GetWidth();
   int height = bmp->GetHeight();

   // Lock the bitmap.
   BitmapData bitmapData;
   Rect rect(0, 0, bmp->GetWidth(), bmp->GetHeight());
   bmp->LockBits(&rect, ImageLockModeWrite, PixelFormat32bppRGB, &bitmapData);

   // Get a pointer to the bitmap data.
   DWORD* image_bits = (DWORD*)bitmapData.Scan0;

   // Call the function for each pixel in the image.
   parallel_for (0, height, [&, width](int y)
   {      
      for (int x = 0; x < width; ++x)
      {
         // Get the current pixel value.
         DWORD* curr_pixel = image_bits + (y * width) + x;

         // Call the function.
         f(*curr_pixel);
      }
   });

   // Unlock the bitmap.
   bmp->UnlockBits(&bitmapData);
}

Le funzioni Grayscale, Sepiatone, ColorMask e Darken riportate di seguito chiamano la funzione ProcessImage per trasformare il valore del colore di ogni pixel in un oggetto Bitmap. Ognuna di queste funzioni utilizza un'espressione lambda per definire la trasformazione dei colori di un pixel.

// Converts the given image to grayscale.
Bitmap* Grayscale(Bitmap* bmp) 
{
   ProcessImage(bmp, 
      [](DWORD& color) {
         BYTE r, g, b;
         GetRGB(color, r, g, b);

         // Set each color component to the average of 
         // the original components.
         BYTE c = (static_cast<WORD>(r) + g + b) / 3;
         color = MakeColor(c, c, c);
      }
   );
   return bmp;
}

// Applies sepia toning to the provided image.
Bitmap* Sepiatone(Bitmap* bmp) 
{
   ProcessImage(bmp, 
      [](DWORD& color) {
         BYTE r0, g0, b0;
         GetRGB(color, r0, g0, b0);

         WORD r1 = static_cast<WORD>((r0 * .393) + (g0 *.769) + (b0 * .189));
         WORD g1 = static_cast<WORD>((r0 * .349) + (g0 *.686) + (b0 * .168));
         WORD b1 = static_cast<WORD>((r0 * .272) + (g0 *.534) + (b0 * .131));

         color = MakeColor(min(0xff, r1), min(0xff, g1), min(0xff, b1));
      }
   );
   return bmp;
}

// Applies the given color mask to each pixel in the provided image.
Bitmap* ColorMask(Bitmap* bmp, DWORD mask)
{
   ProcessImage(bmp, 
      [mask](DWORD& color) {
         color = color & mask;
      }
   );
   return bmp;
}

// Darkens the provided image by the given amount.
Bitmap* Darken(Bitmap* bmp, unsigned int percent)
{
   if (percent > 100)
      throw invalid_argument("Darken: percent must less than 100.");

   double factor = percent / 100.0;

   ProcessImage(bmp, 
      [factor](DWORD& color) {
         BYTE r, g, b;
         GetRGB(color, r, g, b);
         r = static_cast<BYTE>(factor*r);
         g = static_cast<BYTE>(factor*g);
         b = static_cast<BYTE>(factor*b);
         color = MakeColor(r, g, b);
      }
   );
   return bmp;
}

Anche la funzione GetColorDominance riportata di seguito chiama la funzione ProcessImage, ma anziché modificare il valore di ciascun colore, questa funzione utilizza gli oggetti Concurrency::combinable per calcolare se la componente cromatica rosso, verde o blu domina l'immagine.

// Determines which color component (red, green, or blue) is most dominant
// in the given image and returns a corresponding color mask.
DWORD GetColorDominance(Bitmap* bmp)
{
   // The ProcessImage function processes the image in parallel.
   // The following combinable objects enable the callback function
   // to increment the color counts without using a lock.
   combinable<unsigned int> reds;
   combinable<unsigned int> greens;
   combinable<unsigned int> blues;

   ProcessImage(bmp, 
      [&](DWORD& color) {
         BYTE r, g, b;
         GetRGB(color, r, g, b);
         if (r >= g && r >= b)
            reds.local()++;
         else if (g >= r && g >= b)
            greens.local()++;
         else
            blues.local()++;
      }
   );

   // Determine which color is dominant and return the corresponding
   // color mask.

   unsigned int r = reds.combine(plus<unsigned int>());
   unsigned int g = greens.combine(plus<unsigned int>());
   unsigned int b = blues.combine(plus<unsigned int>());

   if (r + r >= g + b)
      return 0x00ff0000;
   else if (g + g >= r + b)
      return 0x0000ff00;
   else
      return 0x000000ff;
}

La funzione GetEncoderClsid riportata di seguito recupera l'identificatore di classe per il tipo MIME specificato di un codificatore. L'applicazione utilizza questa funzione per recuperare il codificatore per una bitmap.

// Retrieves the class identifier for the given MIME type of an encoder.
int GetEncoderClsid(const WCHAR* format, CLSID* pClsid)
{
   UINT  num = 0;          // number of image encoders
   UINT  size = 0;         // size of the image encoder array in bytes

   ImageCodecInfo* pImageCodecInfo = nullptr;

   GetImageEncodersSize(&num, &size);
   if(size == 0)
      return -1;  // Failure

   pImageCodecInfo = (ImageCodecInfo*)(malloc(size));
   if(pImageCodecInfo == nullptr)
      return -1;  // Failure

   GetImageEncoders(num, size, pImageCodecInfo);

   for(UINT j = 0; j < num; ++j)
   {
      if( wcscmp(pImageCodecInfo[j].MimeType, format) == 0 )
      {
         *pClsid = pImageCodecInfo[j].Clsid;
         free(pImageCodecInfo);
         return j;  // Success
      }    
   }

   free(pImageCodecInfo);
   return -1;  // Failure
}

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Creazione della rete di elaborazione di immagini

In questa sezione viene descritto come creare una rete di blocchi di messaggi asincroni che eseguono l'elaborazione di immagini su ogni immagine JPEG (con estensione jpg) in una directory specificata. La rete esegue le operazioni di elaborazione di immagini seguenti:

Per le immagini create da Tom, viene eseguita la conversione in scala di grigi.
Per le immagini che hanno il rosso come colore dominante, vengono rimosse le componenti verde e blu e vengono quindi scurite.
Per le altre immagini, viene applicato l'effetto seppia.

La rete applica solo la prima operazione di elaborazione di immagini che corrisponde a una di queste condizioni. Se ad esempio un'immagine è creata da Tom e ha il rosso come colore dominante, l'immagine viene convertita solo in scala di grigi.

Dopo avere eseguito ogni operazione di elaborazione di immagini, la rete salva l'immagine su disco come file bitmap (con estensione bmp).

Nei passaggi seguenti viene illustrato come creare una funzione che implementa questa rete di elaborazione di immagini e applica la rete a ogni immagine JPEG in una directory specificata.

Per creare la rete di elaborazione di immagini

Creare una funzione ProcessImages che accetta il nome di una directory su disco.
```
void ProcessImages(const wstring& directory)
{
}
```
Nella funzione ProcessImages creare una variabile di countdown_event. La classe countdown_event viene illustrata più avanti in questa procedura dettagliata.
```
// Holds the number of active image processing operations and 
// signals to the main thread that processing is complete.
countdown_event active(0);
```

Creare un oggetto std::map che associa un oggetto Bitmap al nome file originale.

// Maps Bitmap objects to their original file names.
map<Bitmap*, wstring> bitmap_file_names;

Aggiungere il codice seguente per definire i membri della rete di elaborazione di immagini.

//
// Create the nodes of the network.
//

// Loads Bitmap objects from disk.
transformer<wstring, Bitmap*> load_bitmap(
   [&](wstring file_name) -> Bitmap* {
      Bitmap* bmp = new Bitmap(file_name.c_str());
      if (bmp != nullptr)
         bitmap_file_names.insert(make_pair(bmp, file_name));
      return bmp;
   }
);

// Holds loaded Bitmap objects.
unbounded_buffer<Bitmap*> loaded_bitmaps;

// Converts images that are authored by Tom to grayscale.
transformer<Bitmap*, Bitmap*> grayscale(
   [](Bitmap* bmp) {
      return Grayscale(bmp);
   },
   nullptr,
   [](Bitmap* bmp) -> bool {
      if (bmp == nullptr)
         return false;

      // Retrieve the artist name from metadata.
      UINT size = bmp->GetPropertyItemSize(PropertyTagArtist);
      if (size == 0)
         // Image does not have the Artist property.
         return false;

      PropertyItem* artistProperty = (PropertyItem*) malloc(size);
      bmp->GetPropertyItem(PropertyTagArtist, size, artistProperty);
      string artist(reinterpret_cast<char*>(artistProperty->value));
      free(artistProperty);

      return (artist.find("Tom ") == 0);
   }
);

// Removes the green and blue color components from images that have red as
// their dominant color.
transformer<Bitmap*, Bitmap*> colormask(
   [](Bitmap* bmp) {
      return ColorMask(bmp, 0x00ff0000);
   },
   nullptr,
   [](Bitmap* bmp) -> bool { 
      if (bmp == nullptr)
         return false;
      return (GetColorDominance(bmp) == 0x00ff0000);
   }
);

// Darkens the color of the provided Bitmap object.
transformer<Bitmap*, Bitmap*> darken([](Bitmap* bmp) {
   return Darken(bmp, 50);
});

// Applies sepia toning to the remaining images.
transformer<Bitmap*, Bitmap*> sepiatone(
   [](Bitmap* bmp) {
      return Sepiatone(bmp);
   },
   nullptr,
   [](Bitmap* bmp) -> bool { return bmp != nullptr; }
);

// Saves Bitmap objects to disk.
transformer<Bitmap*, Bitmap*> save_bitmap([&](Bitmap* bmp) -> Bitmap* {
   // Replace the file extension with .bmp.
   wstring file_name = bitmap_file_names[bmp];
   file_name.replace(file_name.rfind(L'.') + 1, 3, L"bmp");

   // Save the processed image.
   CLSID bmpClsid;
   GetEncoderClsid(L"image/bmp", &bmpClsid);      
   bmp->Save(file_name.c_str(), &bmpClsid);

   return bmp;
});

// Deletes Bitmap objects.
transformer<Bitmap*, Bitmap*> delete_bitmap([](Bitmap* bmp) -> Bitmap* {      
   delete bmp;
   return nullptr;
});

// Decrements the event counter.
call<Bitmap*> decrement([&](Bitmap* _) {      
   active.signal();
});

Aggiungere il codice seguente per connettere la rete.

//
// Connect the network.
//   

load_bitmap.link_target(&loaded_bitmaps);

loaded_bitmaps.link_target(&grayscale);
loaded_bitmaps.link_target(&colormask);   
colormask.link_target(&darken);
loaded_bitmaps.link_target(&sepiatone);
loaded_bitmaps.link_target(&decrement);

grayscale.link_target(&save_bitmap);
darken.link_target(&save_bitmap);
sepiatone.link_target(&save_bitmap);

save_bitmap.link_target(&delete_bitmap);
delete_bitmap.link_target(&decrement);

Aggiungere il codice seguente per inviare all'intestazione della rete il percorso completo di ogni file JPEG della directory.

// Traverse all files in the directory.
wstring searchPattern = directory;
searchPattern.append(L"\\*");

WIN32_FIND_DATA fileFindData;
HANDLE hFind = FindFirstFile(searchPattern.c_str(), &fileFindData);
if (hFind == INVALID_HANDLE_VALUE) 
   return;
do
{
   if (!(fileFindData.dwFileAttributes & FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY))
   {
      wstring file = fileFindData.cFileName;

      // Process only JPEG files.
      if (file.rfind(L".jpg") == file.length() - 4)
      {
         // Form the full path to the file.
         wstring full_path(directory);
         full_path.append(L"\\");
         full_path.append(file);

         // Increment the count of work items.
         active.add_count();

         // Send the path name to the network.
         send(load_bitmap, full_path);
      }
   }
}
while (FindNextFile(hFind, &fileFindData) != 0); 
FindClose(hFind);

Attendere che la variabile di countdown_event raggiunga lo zero.
```
// Wait for all operations to finish.
active.wait();
```

Nella tabella seguente sono descritti i membri della rete.

Membro	Descrizione
load_bitmap	Oggetto Concurrency::transformer che carica un oggetto Bitmap dal disco e aggiunge una voce all'oggetto map per associare l'immagine al nome file originale.
loaded_bitmaps	Oggetto Concurrency::unbounded_buffer che invia le immagini caricate ai filtri di elaborazione di immagini.
grayscale	Oggetto transformer che converte le immagini create da Tom in scala di grigi. Utilizza i metadati dell'immagine per determinarne l'autore.
colormask	Oggetto transformer che rimuove le componenti cromatiche verde e blu dalle immagini che hanno il rosso come colore dominante.
darken	Oggetto transformer che scurisce le immagini che hanno il rosso come colore dominante.
sepiatone	Oggetto transformer che applica l'effetto seppia alle immagine non create da Tom e che non hanno il rosso come colore predominante.
save_bitmap	Oggetto transformer che salva oggetto image elaborato su disco come bitmap. save_bitmap recupera il nome file originale dall'oggetto map e modifica l'estensione di file in bmp.
delete_bitmap	Oggetto transformer che libera memoria per le immagini.
decrement	Oggetto Concurrency::call che funge da nodo terminale nella rete. Decrementa l'oggetto countdown_event per segnalare all'applicazione principale che un'immagine è stata elaborata.

Il buffer dei messaggi loaded_bitmaps è importante perché, essendo un oggetto unbounded_buffer, offre gli oggetti Bitmap a più ricevitori. Quando un blocco di destinazione accetta un oggetto Bitmap, l'oggetto unbounded_buffer non offre tale oggetto Bitmap ad altre destinazioni. Pertanto, l'ordine in cui vengono collegati gli oggetti a un oggetto unbounded_buffer è importante. I blocchi di messaggi grayscale, colormask e sepiatone utilizzano ciascuno un filtro per accettare solo determinati oggetti Bitmap. Il buffer dei messaggi decrement è una destinazione importante del buffer dei messaggi loaded_bitmaps poiché accetta tutti gli oggetti Bitmap rifiutati dagli altri buffer dei messaggi. Un oggetto unbounded_buffer è necessario per propagare i messaggi nell'ordine specificato. Pertanto, un oggetto unbounded_buffer viene bloccato finché ad esso non viene collegato un nuovo blocco di destinazione e accetta il messaggio se nessun blocco di destinazione corrente accetta tale messaggio.

Se l'applicazione richiede che più blocchi di messaggi elaborino il messaggio, anziché solo un blocco di messaggi che accetta per primo il messaggio, è possibile utilizzare un altro tipo di blocco di messaggi, ad esempio overwrite_buffer. La classe overwrite_buffer contiene un solo messaggio alla volta, ma propaga il messaggio a ciascuna delle relative destinazioni.

Nella figura seguente viene illustrata la rete di elaborazione di immagini:

Rete di elaborazione delle immagini

L'oggetto countdown_event di questo esempio consente alla rete di elaborazione di immagini di notificare all'applicazione principale quando tutte le immagini sono state elaborate. La classe countdown_event utilizza un oggetto Concurrency::event per segnalare quando un valore del contatore raggiunge lo zero. L'applicazione principale incrementa il contatore ogni volta che invia un nome file alla rete. Il nodo terminale della rete decrementa il contatore dopo l'elaborazione di ogni immagine. Dopo aver attraversato la directory specificata, l'applicazione principale attende che l'oggetto countdown_event segnali che il contatore ha raggiunto lo zero.

Nell'esempio seguente viene illustrata la classe countdown_event:

// A synchronization primitive that is signaled when its 
// count reaches zero.
class countdown_event
{
public:
   countdown_event(unsigned int count = 0)
      : _current(static_cast<long>(count)) 
   {
      // Set the event if the initial count is zero.
      if (_current == 0L)
         _event.set();
   }

   // Decrements the event counter.
   void signal() {
      if(InterlockedDecrement(&_current) == 0L) {
         _event.set();
      }
   }

   // Increments the event counter.
   void add_count() {
      if(InterlockedIncrement(&_current) == 1L) {
         _event.reset();
      }
   }

   // Blocks the current context until the event is set.
   void wait() {
      _event.wait();
   }

private:
   // The current count.
   volatile long _current;
   // The event that is set when the counter reaches zero.
   event _event;

   // Disable copy constructor.
   countdown_event(const countdown_event&);
   // Disable assignment.
   countdown_event const & operator=(countdown_event const&);
};

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Esempio completo

Nel codice seguente viene illustrato l'esempio completo. La funzione wmain gestisce la libreria GDI+ e chiama la funzione ProcessImages per elaborare i file JPEG della directory Sample Pictures.

// image-processing-network.cpp
// compile with: /DUNICODE /EHsc image-processing-network.cpp /link gdiplus.lib
#include <windows.h>
#include <gdiplus.h>
#include <iostream>
#include <map>
#include <agents.h>
#include <ppl.h>

using namespace Concurrency;
using namespace Gdiplus;
using namespace std;

// Retrieves the red, green, and blue components from the given
// color value.
void GetRGB(DWORD color, BYTE& r, BYTE& g, BYTE& b)
{
   r = static_cast<BYTE>((color & 0x00ff0000) >> 16);
   g = static_cast<BYTE>((color & 0x0000ff00) >> 8);
   b = static_cast<BYTE>((color & 0x000000ff));
}

// Creates a single color value from the provided red, green, 
// and blue components.
DWORD MakeColor(BYTE r, BYTE g, BYTE b)
{
   return (r<<16) | (g<<8) | (b);
}

// Calls the provided function for each pixel in a Bitmap object.
void ProcessImage(Bitmap* bmp, const function<void (DWORD&)>& f)
{
   int width = bmp->GetWidth();
   int height = bmp->GetHeight();

   // Lock the bitmap.
   BitmapData bitmapData;
   Rect rect(0, 0, bmp->GetWidth(), bmp->GetHeight());
   bmp->LockBits(&rect, ImageLockModeWrite, PixelFormat32bppRGB, &bitmapData);

   // Get a pointer to the bitmap data.
   DWORD* image_bits = (DWORD*)bitmapData.Scan0;

   // Call the function for each pixel in the image.
   parallel_for (0, height, [&, width](int y)
   {      
      for (int x = 0; x < width; ++x)
      {
         // Get the current pixel value.
         DWORD* curr_pixel = image_bits + (y * width) + x;

         // Call the function.
         f(*curr_pixel);
      }
   });

   // Unlock the bitmap.
   bmp->UnlockBits(&bitmapData);
}

// Converts the given image to grayscale.
Bitmap* Grayscale(Bitmap* bmp) 
{
   ProcessImage(bmp, 
      [](DWORD& color) {
         BYTE r, g, b;
         GetRGB(color, r, g, b);

         // Set each color component to the average of 
         // the original components.
         BYTE c = (static_cast<WORD>(r) + g + b) / 3;
         color = MakeColor(c, c, c);
      }
   );
   return bmp;
}

// Applies sepia toning to the provided image.
Bitmap* Sepiatone(Bitmap* bmp) 
{
   ProcessImage(bmp, 
      [](DWORD& color) {
         BYTE r0, g0, b0;
         GetRGB(color, r0, g0, b0);

         WORD r1 = static_cast<WORD>((r0 * .393) + (g0 *.769) + (b0 * .189));
         WORD g1 = static_cast<WORD>((r0 * .349) + (g0 *.686) + (b0 * .168));
         WORD b1 = static_cast<WORD>((r0 * .272) + (g0 *.534) + (b0 * .131));

         color = MakeColor(min(0xff, r1), min(0xff, g1), min(0xff, b1));
      }
   );
   return bmp;
}

// Applies the given color mask to each pixel in the provided image.
Bitmap* ColorMask(Bitmap* bmp, DWORD mask)
{
   ProcessImage(bmp, 
      [mask](DWORD& color) {
         color = color & mask;
      }
   );
   return bmp;
}

// Darkens the provided image by the given amount.
Bitmap* Darken(Bitmap* bmp, unsigned int percent)
{
   if (percent > 100)
      throw invalid_argument("Darken: percent must less than 100.");

   double factor = percent / 100.0;

   ProcessImage(bmp, 
      [factor](DWORD& color) {
         BYTE r, g, b;
         GetRGB(color, r, g, b);
         r = static_cast<BYTE>(factor*r);
         g = static_cast<BYTE>(factor*g);
         b = static_cast<BYTE>(factor*b);
         color = MakeColor(r, g, b);
      }
   );
   return bmp;
}

// Determines which color component (red, green, or blue) is most dominant
// in the given image and returns a corresponding color mask.
DWORD GetColorDominance(Bitmap* bmp)
{
   // The ProcessImage function processes the image in parallel.
   // The following combinable objects enable the callback function
   // to increment the color counts without using a lock.
   combinable<unsigned int> reds;
   combinable<unsigned int> greens;
   combinable<unsigned int> blues;

   ProcessImage(bmp, 
      [&](DWORD& color) {
         BYTE r, g, b;
         GetRGB(color, r, g, b);
         if (r >= g && r >= b)
            reds.local()++;
         else if (g >= r && g >= b)
            greens.local()++;
         else
            blues.local()++;
      }
   );

   // Determine which color is dominant and return the corresponding
   // color mask.

   unsigned int r = reds.combine(plus<unsigned int>());
   unsigned int g = greens.combine(plus<unsigned int>());
   unsigned int b = blues.combine(plus<unsigned int>());

   if (r + r >= g + b)
      return 0x00ff0000;
   else if (g + g >= r + b)
      return 0x0000ff00;
   else
      return 0x000000ff;
}

// Retrieves the class identifier for the given MIME type of an encoder.
int GetEncoderClsid(const WCHAR* format, CLSID* pClsid)
{
   UINT  num = 0;          // number of image encoders
   UINT  size = 0;         // size of the image encoder array in bytes

   ImageCodecInfo* pImageCodecInfo = nullptr;

   GetImageEncodersSize(&num, &size);
   if(size == 0)
      return -1;  // Failure

   pImageCodecInfo = (ImageCodecInfo*)(malloc(size));
   if(pImageCodecInfo == nullptr)
      return -1;  // Failure

   GetImageEncoders(num, size, pImageCodecInfo);

   for(UINT j = 0; j < num; ++j)
   {
      if( wcscmp(pImageCodecInfo[j].MimeType, format) == 0 )
      {
         *pClsid = pImageCodecInfo[j].Clsid;
         free(pImageCodecInfo);
         return j;  // Success
      }    
   }

   free(pImageCodecInfo);
   return -1;  // Failure
}

// A synchronization primitive that is signaled when its 
// count reaches zero.
class countdown_event
{
public:
   countdown_event(unsigned int count = 0)
      : _current(static_cast<long>(count)) 
   {
      // Set the event if the initial count is zero.
      if (_current == 0L)
         _event.set();
   }

   // Decrements the event counter.
   void signal() {
      if(InterlockedDecrement(&_current) == 0L) {
         _event.set();
      }
   }

   // Increments the event counter.
   void add_count() {
      if(InterlockedIncrement(&_current) == 1L) {
         _event.reset();
      }
   }

   // Blocks the current context until the event is set.
   void wait() {
      _event.wait();
   }

private:
   // The current count.
   volatile long _current;
   // The event that is set when the counter reaches zero.
   event _event;

   // Disable copy constructor.
   countdown_event(const countdown_event&);
   // Disable assignment.
   countdown_event const & operator=(countdown_event const&);
};

// Demonstrates how to set up a message network that performs a series of 
// image processing operations on each JPEG image in the given directory and
// saves each altered image as a Windows bitmap.
void ProcessImages(const wstring& directory)
{
   // Holds the number of active image processing operations and 
   // signals to the main thread that processing is complete.
   countdown_event active(0);

   // Maps Bitmap objects to their original file names.
   map<Bitmap*, wstring> bitmap_file_names;

   //
   // Create the nodes of the network.
   //

   // Loads Bitmap objects from disk.
   transformer<wstring, Bitmap*> load_bitmap(
      [&](wstring file_name) -> Bitmap* {
         Bitmap* bmp = new Bitmap(file_name.c_str());
         if (bmp != nullptr)
            bitmap_file_names.insert(make_pair(bmp, file_name));
         return bmp;
      }
   );

   // Holds loaded Bitmap objects.
   unbounded_buffer<Bitmap*> loaded_bitmaps;

   // Converts images that are authored by Tom to grayscale.
   transformer<Bitmap*, Bitmap*> grayscale(
      [](Bitmap* bmp) {
         return Grayscale(bmp);
      },
      nullptr,
      [](Bitmap* bmp) -> bool {
         if (bmp == nullptr)
            return false;

         // Retrieve the artist name from metadata.
         UINT size = bmp->GetPropertyItemSize(PropertyTagArtist);
         if (size == 0)
            // Image does not have the Artist property.
            return false;

         PropertyItem* artistProperty = (PropertyItem*) malloc(size);
         bmp->GetPropertyItem(PropertyTagArtist, size, artistProperty);
         string artist(reinterpret_cast<char*>(artistProperty->value));
         free(artistProperty);

         return (artist.find("Tom ") == 0);
      }
   );

   // Removes the green and blue color components from images that have red as
   // their dominant color.
   transformer<Bitmap*, Bitmap*> colormask(
      [](Bitmap* bmp) {
         return ColorMask(bmp, 0x00ff0000);
      },
      nullptr,
      [](Bitmap* bmp) -> bool { 
         if (bmp == nullptr)
            return false;
         return (GetColorDominance(bmp) == 0x00ff0000);
      }
   );

   // Darkens the color of the provided Bitmap object.
   transformer<Bitmap*, Bitmap*> darken([](Bitmap* bmp) {
      return Darken(bmp, 50);
   });

   // Applies sepia toning to the remaining images.
   transformer<Bitmap*, Bitmap*> sepiatone(
      [](Bitmap* bmp) {
         return Sepiatone(bmp);
      },
      nullptr,
      [](Bitmap* bmp) -> bool { return bmp != nullptr; }
   );

   // Saves Bitmap objects to disk.
   transformer<Bitmap*, Bitmap*> save_bitmap([&](Bitmap* bmp) -> Bitmap* {
      // Replace the file extension with .bmp.
      wstring file_name = bitmap_file_names[bmp];
      file_name.replace(file_name.rfind(L'.') + 1, 3, L"bmp");

      // Save the processed image.
      CLSID bmpClsid;
      GetEncoderClsid(L"image/bmp", &bmpClsid);      
      bmp->Save(file_name.c_str(), &bmpClsid);

      return bmp;
   });

   // Deletes Bitmap objects.
   transformer<Bitmap*, Bitmap*> delete_bitmap([](Bitmap* bmp) -> Bitmap* {      
      delete bmp;
      return nullptr;
   });

   // Decrements the event counter.
   call<Bitmap*> decrement([&](Bitmap* _) {      
      active.signal();
   });

   //
   // Connect the network.
   //   

   load_bitmap.link_target(&loaded_bitmaps);

   loaded_bitmaps.link_target(&grayscale);
   loaded_bitmaps.link_target(&colormask);   
   colormask.link_target(&darken);
   loaded_bitmaps.link_target(&sepiatone);
   loaded_bitmaps.link_target(&decrement);

   grayscale.link_target(&save_bitmap);
   darken.link_target(&save_bitmap);
   sepiatone.link_target(&save_bitmap);

   save_bitmap.link_target(&delete_bitmap);
   delete_bitmap.link_target(&decrement);

   // Traverse all files in the directory.
   wstring searchPattern = directory;
   searchPattern.append(L"\\*");

   WIN32_FIND_DATA fileFindData;
   HANDLE hFind = FindFirstFile(searchPattern.c_str(), &fileFindData);
   if (hFind == INVALID_HANDLE_VALUE) 
      return;
   do
   {
      if (!(fileFindData.dwFileAttributes & FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY))
      {
         wstring file = fileFindData.cFileName;

         // Process only JPEG files.
         if (file.rfind(L".jpg") == file.length() - 4)
         {
            // Form the full path to the file.
            wstring full_path(directory);
            full_path.append(L"\\");
            full_path.append(file);

            // Increment the count of work items.
            active.add_count();

            // Send the path name to the network.
            send(load_bitmap, full_path);
         }
      }
   }
   while (FindNextFile(hFind, &fileFindData) != 0); 
   FindClose(hFind);

   // Wait for all operations to finish.
   active.wait();
}

int wmain()
{
   GdiplusStartupInput gdiplusStartupInput;
   ULONG_PTR           gdiplusToken;

   // Initialize GDI+.
   GdiplusStartup(&gdiplusToken, &gdiplusStartupInput, nullptr);

   // Perform image processing.
   // TODO: Change this path if necessary.
   ProcessImages(L"C:\\Users\\Public\\Pictures\\Sample Pictures");

   // Shutdown GDI+.
   GdiplusShutdown(gdiplusToken);
}

Nella figura seguente viene illustrato l'output di esempio. Ogni immagine di origine viene rappresentata sopra l'immagine modificata corrispondente.

Possibile output per l'esempio

Lighthouse è stato creato da Tom Alphin e pertanto è stato convertito in scala di grigi. Crisantemo, Deserto, Koala e Tulipani hanno il rosso come colore dominante e pertanto sono state rimosse le componenti cromatiche blu e verde e sono stati scuriti. Hydrangeas, Jellyfish e Penguins corrispondono ai criteri predefiniti e pertanto vi è stato applicato l'effetto seppia.

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Compilazione del codice

Copiare il codice di esempio e incollarlo in un progetto di Visual Studio o incollarlo in un file denominato image-processing-network.cpp, quindi eseguire il comando seguente in una finestra del prompt dei comandi di Visual Studio 2010.

cl.exe /DUNICODE /EHsc image-processing-network.cpp /link gdiplus.lib

Vedere anche

Concetti

Procedure dettagliate del runtime di concorrenza

Cronologia delle modifiche

Data	Cronologia	Motivo
Giugno 2010	Correzione di un errore nella figura.	Commenti e suggerimenti dei clienti.

Giugno 2010

Correzione di un errore nella figura.

Commenti e suggerimenti dei clienti.

Procedura dettagliata: creazione di una rete per l'elaborazione di immagini

Prerequisiti

Sezioni

Definizione delle funzionalità di elaborazione di immagini

Creazione della rete di elaborazione di immagini

Per creare la rete di elaborazione di immagini

Esempio completo

Compilazione del codice

Vedere anche

Concetti

Cronologia delle modifiche

Risorse aggiuntive