Gprinter光栅位图点阵数据解析工具

Posted 2020-07-26 sunrain_hjb的BLOG

    最近参与的项目有一个需求，解析佳博热敏打印机的光栅位图点阵数据并保存为图片文件。数据是通过Bus Hound抓取的，如下图所示。

　　其中1b 40为初始化打印机的指令，对应的ASCII码为ESC @，1b 4a 18为打印并走纸的指令，对应的ASCII码为ESC J，1d 76 30为打印光栅位图的指令，对应的ASCII码为GS v 0，其后紧跟光栅位图模式(0x00)、水平方向位图字节数(0x0036)和垂直方向位图点数(0x0018)，后面则为本帧的位图数据(0x36*0x18=1296字节)。数据文件后续以1b 4a 18的打印走纸帧和1d 76 30的位图数据帧循环往复，直至打印内容结束。

　　数据解析是关键一环，同时还需要考虑光栅位图点阵数据的无损压缩并评估压缩效率。为了直观显示解析后的图像和相关信息，并保存成bmp和png格式的图片，基于MFC写了一个小工具，界面如下图所示。

　　窗口左侧白色区域显示解析后的图像，右侧显示原始数据的信息及生成的Zip包、Bitmap及PNG图片的信息。为了方便调试，数据文件支持通过Bus Hound抓取的txt，原始的光栅位图点阵数据，及其它们的zip压缩包，只需将文件拖拽到窗口内部即可完成解析。生成Bitmap时，支持选择扫描的方向，并可选择生成原始数据的二进制文件(Plain Binary)、经过zip压缩的原始数据的二进制文件以及剔除原始数据中ESC指令的纯数据文件(Pure Data)。

　　解析点阵数据后的图像及相关信息如下图所示。

　　在将光栅位图点阵数据保存为Bitmap时，需要特别注意，如果水平方向位图字节数不是4的整倍数，则需要扩展到4的整倍数才可以。如本例中原始宽度为54字节，需扩展到56字节，扩展后的像素宽度为448(56*8)。另外，原始光栅位图点阵数据是从上到下(Top-Down)排列的，如果生成Bitmap时选择同向扫描，则BITMAPINFOHEADER结构体中biHeight需为负数，而一般的Bitmap文件为从下到上扫描(Bottom-Up)，与原始数据排列方向刚好相反，此时biHeight为正。可以看到经过zip压缩后的数据约为原有大小的1/5。PNG图片大小也约为BMP的1/5，但通过Beyond Compare工具比较，图像并未有任何损失，如下图所示。

　　本次任务基本完成并达到预期效果。第一次接触热敏打印机，算是有了一个初步的认识，后面有时间可以考虑把这个事情反过来做一遍，即把任意图片文件转换为光栅位图点阵数据，这样就可以打印二维码或其他复杂图像了。