水平翻转一位位图线

Question

我正在寻找一种算法来水平翻转 1 位位图线。请记住这些行是 DWORD 对齐的！

我目前正在将 RLE 流取消编码为每像素 8 位缓冲区，然后重新编码为 1 位行，但是，我想尝试将其全部保留在 1 位空间中，以努力增加其速度。分析表明程序的这一部分与其余部分相比相对较慢。

示例行（翻转前）：

FF FF FF FF 77 AE F0 00

示例行（翻转后）：

F7 5E EF FF FF FF F0 00

Answer 1

创建一个转换表来交换字节中的位：

byte[] convert = new byte[256];
for (int i = 0; i < 256; i++) {
  int value = 0;
  for (int bit = 1; bit <= 128; bit<<=1) {
    value <<= 1;
    if ((i & bit) != 0) value++;
  }
  convert[i] = (byte)value;
}

现在您可以使用该表来交换字节，然后只需将该字节存储在结果中的正确位置即可：

byte[] data = { 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x77, 0xAE, 0xF0, 0x00 };
int width = 52;

int shift = data.Length * 8 - width;
int shiftBytes = data.Length - 1 - shift / 8;
int shiftBits = shift % 8;

byte[] result = new byte[data.Length];
for (int i = 0; i < data.Length; i++) {
  byte swap = convert[data[i]];
  if (shiftBits == 0) {
    result[shiftBYtes - i] = swap;
  } else {
    if (shiftBytes - i >= 0) {
      result[shiftBytes - i] |= (byte)(swap << shiftBits);
    }
    if (shiftBytes - i - 1 >= 0) {
      result[shiftBytes - i - 1] |= (byte)(swap >> (8 - shiftBits));
    }
  }
}

Console.WriteLine(BitConverter.ToString(result));

输出：

F7-5E-EF-FF-FF-FF-F0-00

Answer 2

以下代码读取并反转 32 位块中的数据作为整数。用于反转位的代码被分为两部分，因为在小端机器上将四个字节读取为 32 位整数会反转字节顺序。

private static void Main()
{     
    var lineLength = 52;

    var input = new Byte[] { 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x77, 0xAE, 0xF0, 0x00 };
    var output = new Byte[input.Length];

    UInt32 lastValue = 0x00000000;

    var numberBlocks = lineLength / 32 + ((lineLength % 32 == 0) ? 0 : 1);
    var numberBitsInLastBlock = lineLength % 32;

    for (Int32 block = 0; block < numberBlocks; block++)
    {
        var rawValue = BitConverter.ToUInt32(input, 4 * block);

        var reversedValue = (ReverseBitsA(rawValue) << (32 - numberBitsInLastBlock))  | (lastValue >> numberBitsInLastBlock);

        lastValue = rawValue;

        BitConverter.GetBytes(ReverseBitsB(reversedValue)).CopyTo(output, 4 * (numberBlocks - block - 1));
    }

    Console.WriteLine(BitConverter.ToString(input).Replace('-', ' '));
    Console.WriteLine(BitConverter.ToString(output).Replace('-', ' '));
}

private static UInt32 SwapBitGroups(UInt32 value, UInt32 mask, Int32 shift)
{
    return ((value & mask) << shift) | ((value & ~mask) >> shift);
}

private static UInt32 ReverseBitsA(UInt32 value)
{
   value = SwapBitGroups(value, 0x55555555, 1);
   value = SwapBitGroups(value, 0x33333333, 2);
   value = SwapBitGroups(value, 0x0F0F0F0F, 4);

   return value;
}

private static UInt32 ReverseBitsB(UInt32 value)
{
    value = SwapBitGroups(value, 0x00FF00FF, 8);
    value = SwapBitGroups(value, 0x0000FFFF, 16);

    return value;
}

它有点丑陋，而且对错误的鲁棒性不强……但它只是示例代码。它输出以下内容。

FF FF FF FF 77 AE F0 00
F7 5E EF FF FF FF F0 00