python - 我将如何实现位图？

Question

我希望在 Python 中实现一个 2d 位图类。该类将具有以下要求：

1. 允许创建任意大小的 2d 位图。即创建一个 8 x 8 位图（8 个字节），例如：

   bitmap = Bitmap(8,8)
   

2. 提供一个 API 来访问这个 2d 映射中的位作为布尔值甚至整数值，即：

   if bitmap[1, 2] or bitmap.get(0, 1)
   

3. 能够将数据检索为打包的二进制数据。本质上，它将位图的每一行连接起来并作为二进制数据返回。它可以填充到最近的字节或类似的东西。

   bitmap.data()
   

4. 能够从检索到的二进制数据创建新地图：

   new_bitmap = Bitmap(8, 8, bitmap.data())
   

我知道 Python 能够执行二进制操作，但我想要一些关于如何最好地使用它们来实现此类的建议。

Answer 1

Bit-Packing numpy ( SciPY ) 数组可以满足您的需求。该示例显示了打包成 4 个 8 位字节的 4x3 位（布尔）数组。unpackbits 将uint8 数组解包到一个布尔输出数组中，您可以在计算中使用该数组。

>>> a = np.array([[[1,0,1],
...                [0,1,0]],
...               [[1,1,0],
...                [0,0,1]]])
>>> b = np.packbits(a,axis=-1)
>>> b
array([[[160],[64]],[[192],[32]]], dtype=uint8)

如果您需要 1 位像素图像，PIL 是您的最佳选择。

Answer 2

无需自己创建。

使用非常好的Python 图像库(PIL)