CN1637843A - 渐变图像生成装置和渐变图像生成方法 - Google Patents
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Abstract
一种渐变图像生成装置和渐变图像生成方法。不仅可有效抑制存储器的占用量,而且可以生成多样的渐变图像。根据通过渐变数据登录部(1)登录的表示渐变图像的灰度变化情况的信息,由差分表生成部(2)生成差分表。另一方面,基准色表生成部(2)输入图像数据,并根据该图像数据生成基准色表。渐变数据生成部(5)根据这些生成的差分表、基准色表以及输入的图像数据,生成渐变数据。然后,将所生成的渐变数据存储到数据存储器(6)中。
Description
技术领域
本发明涉及用于生成渐变图像的渐变图像生成装置和渐变图像生成方法。
背景技术
渐变图像除了全色CG外,在Web上的图像素材和标语等的色数(数据量)少的图像上也经常被使用。通过利用渐变图像,即使很少的色数也能生成表现丰富、且更接近自然的图像。
在生成这种渐变图像时,例如,在专利文献1中提出了如下的方法:根据渐变图像的开始色、在渐变图像中使灰度变化的单位宽度、以及每个单位宽度的灰度变化率,生成具有一次线性斜率的渐变数据。根据该专利文献1的方法,可以通过渐变图像的开始色、渐变图像的斜率、以及步宽来生成渐变数据,因此,不必将渐变图像的各像素值的所有数据存储在存储器中,即可减少数据占用量。
[专利文献1]特开平9-259358号公报
然而,在专利文献1的方法中,由于只能表现一次线性斜率,所以渐变图像的图案不能具有变化的宽度。
发明内容
本发明就是鉴于上述的问题而做出的,其目的在于,提供一种能够在有效抑制存储器的使用量的同时生成多样的渐变图像的渐变图像生成装置和渐变图像生成方法。
为了达到上述目的,本发明第1实施方式的渐变图像生成装置至少具有生成渐变数据的生成部,其根据与作为渐变图像的开始色的基准色的像素值对应的至少1个基准色数的表、在渐变图像中与相邻像素间的像素值的差分对应的至少一个差分数的表、以及渐变图像的各像素的像素值,生成渐变图像的各像素中的渐变数据。
另外,为了达到上述目的,本发明的第2实施方式的渐变图像生成装置包括:渐变数据登录部,登录与渐变图像的灰度变化相关的信息;差分表生成部,根据上述渐变图像的灰度变化信息,生成在上述渐变图像中与相邻像素间的像素值的差分对应的至少1个差分数的表;基准色表生成部,生成作为渐变图像的开始色的基准色的像素值、和与该基准色的像素值对应的至少一个基准色数的表;表存储部,存储上述差分数的表和上述基准色数的表;渐变数据生成部,根据该表存储部所存储的上述差分数的表和上述基准色数的表、以及渐变图像的各像素的像素值,生成渐变图像的各像素中的渐变数据。
另外,为了达到上述目的,本发明的第3实施方式的渐变图像生成方法包括以下步骤:登录与渐变图像的灰度变化相关的信息;根据上述所登录的渐变图像的灰度变化的信息,生成在上述渐变图像中与相邻像素间的像素值的差分对应的至少1个差分数的表;生成作为渐变图像的开始色的基准色的像素值、和与该基准色的像素值对应的至少1个基准色数的表;根据这些生成的上述差分数的表和上述基准色数的表、以及渐变图像的各像素的像素值,生成渐变图像的各像素中的渐变数据。
根据这些第1到第3方式,可以根据基准色数和差分数来生成渐变数据,不仅可有效抑制存储器的占用量,而且可生成多种渐变图像。
根据本发明,可以提供一种不仅可有效抑制存储器的占用量,而且可生成多样的渐变图像的渐变图像生成装置和渐变图像生成方法。
附图说明
图1是表示本发明第1实施方式的渐变图像生成装置的结构的框图。
图2是表示渐变数据的数据结构的图。
图3是表示本发明第1实施方式的渐变图像生成方法的过程的流程图。
图4是表示通过渐变数据登录所登录的函数的例子的图。
图5是表示1次函数形状的差分表的例子的图。
图6是表示3次函数形状的差分表的例子的图。
图7是表示基准色表的例子的图。
图8是用于更具体地说明第1实施方式的渐变图像生成方法的流程图。
图9(a)是表示用第1实施方式的具体例子生成的渐变图像的例子的图;图9(b)是表示此时所输入的图像数据的图。
图10(a)是表示用第1实施方式的具体例子生成的差分表的图;图10(b)是表示用具体例子生成的基准色表的图。
图11是表示用第1实施方式的具体例子生成的渐变数据的图。
图12是表示用同一差分表生成不同渐变图像的例子的图。
图13是表示倾斜渐变图像的例子的图。
图14是表示本发明的第2实施方式的渐变图像生成装置的结构的框图。
图15是表示本发明的第2实施方式的渐变图像生成方法的主要过程的流程图。
图16是表示用于具体说明纵向渐变图像的生成方法的流程图。
图17(a)是表示用第2实施方式的具体例子生成的渐变图像的例子的图;图17(b)是表示此时所输入的图像数据的图。
图18(a)是表示用第1实施方式的具体例子生成的差分表的图;图18(b)是表示用具体例子生成的基准色表的图。
图19是表示用第1实施方式的具体例子生成的渐变数据的图。
图20是表示利用本发明的渐变图像生成装置所生成的图像的一例的图。
图中:1:渐变数据登录部;2:差分表生成部;3:基准色表生成部;4:表存储部;5:渐变数据生成部;6:数据存储部;7:显示装置;8:单一像素存储部;9:渐变方向设定部。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
首先,对本发明的第1实施方式进行说明。本发明的第1实施方式是在像素数据的扫描方向上生成灰度变化的渐变图像的例子。此处,以后将扫描方向称为横向。这是因为像素的扫描是针对图像的横方向而进行的。
图1是表示本发明第1实施方式的渐变图像生成装置的结构的图。即,第1实施方式的渐变图像生成装置包括:渐变数据登录部1、差分表生成部2、基准色表生成部3、表存储器4、渐变数据生成部5、数据存储器6、以及显示装置7。
此处,在第1实施方式中,将渐变图像的各像素的像素值作为(基准色数)+(差分数)这两个数据的组合(以下,称为渐变数据)来进行处理。它们具有图2所示的数据结构。即,渐变数据是排列基准色数的数据和差分数的数据而成的。将这些基准色数的表(以下,称为基准色表)和差分数的表(以下,称为差分表)作为图案数据而事先登录,根据这些表数据生成渐变数据,由此生成渐变图像。
此处,所谓的基准色数是指与渐变图像的基准色(渐变图像的开始色)的像素值一一对应分配的数值。另外,所谓的差分数是指与和扫描方向的前一列的像素(以下,简称为相邻像素)的像素值的差分一一对应分配的数值。
以下,参照图3对使用这种渐变图像生成装置的渐变图像的生成方法进行说明。
首先,在渐变数据登录部1中,进行渐变数据登录(步骤S1)。此处,所谓的渐变数据登录是指登录与用户等输入的渐变图像的灰度变化有关的数据。此处,所谓的与渐变图像的灰度变化有关的数据例如可以是通过扫描用户等输入的渐变图像而得到的数据,也可以是表示渐变图像的灰度变化的函数数据。作为该函数数据,例如可以输入1次函数(灰度单调变化)或图4所示的3次函数(灰度的变化有增减)等的用户定义的任意的函数。
渐变数据登录部1将所登录的函数数据输出给差分表生成部2。差分表生成部2根据所输入的函数数据生成图5和图6所示的差分表(步骤S2)。
例如,所登录的函数数据如果是1次函数,则相邻像素的差分为1次函数的斜率。此处,如果差分为1个像素值,则生成如图5所示的差分表。即,向差分0分配差分数的“0”,向差分1分配差分数的“1”。另外,差分表包含0是为了指定渐变图像的结束位置。另外,当然也可以将图5所示的差分数反过来分配。
另外,所登录的函数数据如果是图4所示的3次函数,且图4的所有相邻像素的差分可以用{-1、0、1、2、3、4、5、6}这样的6个数值来表示,则此时的差分表可以利用同样的方法,生成图6所示的那样。
此处,差分表也可以相对于RGB的3种成分分别生成。但是,如果不考虑颜色的区别,而只考虑灰度的差分,则一个差分表即可。由此,可以防止差分数的重复所导致的图形数据的增大。
另外,由用户等向基准色表生成部3中输入用于生成渐变图像的图像数据。接着,从所输入的图像数据中进行基准色的设定(步骤S3)。此处,最好将基准色设为开始扫描的像素的像素值。当然,也可以通过用户操作等任意指定。另外,图像数据也可以输入给渐变数据生成部5。
设定了基准色之后,基准色表生成部3生成如图7所示的基准色表(步骤S4)。例如,在将基准色数分配成(R、G、B)=(255、122、0)这样的基准色的情况下,不进行RGB的区别,只考虑将3个灰度设为基准。即,将基准色数“0”分配给像素值0,将基准色数“1”分配给像素值122,将基准色数“2”分配给像素值255。这样不区分RGB来生成基准色表,使得在一个基准色表中可以对应多个色成分,由此,可以减少基准色表的数目。
接下来,将以上生成的差分表和基准色表分别存储在表存储器4中。渐变数据生成部5根据存储在表存储器4中的差分表和基准色表、以及由用户等输入的图像数据生成渐变数据(步骤S5),将所生成的渐变数据存储在数据存储器6中。根据该存储的渐变数据,最终可以将渐变图像显示在LCD监视器等规定的显示装置7上。
参照图8的流程图对这种横向渐变图像的生成方法进行更具体地说明。此处,考虑生成例如图9(a)所示的渐变图像的情况。此时,由用户等输入的图像数据是图9(b)所示的图像。另外,在该例子中所登录的函数数据是1次函数。
首先,渐变数据登录部1对由用户等输入的函数数据进行登录(步骤S101)。当然,也可以通过扫描用户等所输入的数据来进行渐变数据登录。接着,差分表生成部2生成如图10(a)所示的差分表(步骤S102)。另外,基准色表生成部3根据用户等所输入的图像数据等,生成图10(b)所示的基准色表(步骤S103)。
然后,用户等指定渐变开始像素的坐标(m,n)=(m0,n0)(步骤S104)。用户等指定开始像素后,渐变数据生成部5读出开始位置像素的像素值(步骤S105)。在图9(b)的例子中,例如在开始像素指定了第1行第1列像素的情况下,读出像素值240。之后,渐变数据生成部5将与读出的像素值对应的基准色数存储在数据存储器6中(步骤S106)。此处,存储基准色数0。
接下来,渐变数据生成部5判定读出来的像素是从开始像素起第几列像素(步骤S107)。在为第一列的情况下,从步骤S107转到步骤S108,并将步骤S105中读出的像素值240存储到数据存储器6中(步骤S108)。接着,将与像素值240对应的基准色数0设为第1行第1列的基准色数,而且将差分数设为0(步骤S109)。由于是第1列,所以差分数为0,即差分为0。
接下来,渐变数据生成部5生成渐变数据(步骤S110)。在例子中,开始像素的渐变数据的基准色数为0,差分数为0。因此,根据上述定义,开始像素的渐变数据为0(基准色数)+0(差分数)。即,可以用2比特的数据来记述像素值240这个数据。生成渐变数据之后,渐变数据生成部5将所生成的渐变数据存储到数据存储器6中(步骤S111)。
接下来,渐变数据生成部5判定关于全部行方向的处理是否结束(步骤S112)。在该判定中,在判定为对全部行方向的处理未结束的情况下,转到步骤S113。并且,为了进行下一列像素的读出,设定为n=n+1(步骤S113)。然后,返回到步骤S107,判定再一次读出的像素是从开始像素起的第几列像素。此处,由于是第2列,所以将步骤S107的判定转到步骤S114。并且,渐变数据生成部5读出下一列像素的像素值(步骤S114)。在例子中,读出第1行第2列的像素的像素值220。接着,渐变数据生成部5获取当前像素的像素值和前1列像素的像素值的差分(步骤S115)。在该例子中,差分是第1行第2列的像素值220和第1行第1列的像素值240的差分,即-20。然后,将步骤S114中读出的像素值220存储到数据存储器6中(步骤S116)。
接下来,将步骤S106存储的基准色数设为步骤S114读出的像素的基准色数,进而,将差分数设为与步骤S115中求出的值相对应的差分数(步骤S117)。并且,转移到步骤S110。例如,第1行第2列的渐变数据的基准色数为0,差分数为1,即0+1。另外,由于是第1行的像素,所以将基准色数设为0。
这样进行处理,在全部行方向的处理结束的情况下,将步骤S112的判定转到步骤S118。并且,渐变数据生成部5判定对所有行的处理是否结束(步骤S118)。此处,由于是第1行,所以转到步骤S119。并且,渐变数据生成部5设m=m+1以及n=n0(步骤S119),进行下一行的第n0列(例如,第1列)的像素值的读出。以后,反复进行同样的动作。
这样,在关于所有行的处理结束的情况下,渐变图像生成处理结束。其结果,如图11所示,生成渐变数据。另外,利用第1实施方式的方法可以生成图20所示的渐变图像。
如以上说明那样,根据第1实施方式,通过利用基准色数和差分数的组来表现渐变图像中的各像素的像素值,可以减少数据量。另外,通常,通过获取与相邻像素的差分,也可以与1次函数变化的渐变图像以外的图像对应。另外,在第1实施方式中,灰度变化的情况相同的渐变图像例如如图12(a)、图12(b)所示,只表现为基准色数变化。进而,利用第1实施方式的方法,可以在图13(a)所示的倾斜方向上生成灰度变化的渐变图像。在该情况下,通过输入图13(b)所示的图像数据,生成图13(c)所示的渐变数据。
[第2实施方式]
接下来,对本发明的第2实施方式进行说明。第2实施方式是在与像素数据的扫描方向正交的方向上生成发生灰度变化的渐变图像的例子。以后,将与扫描方向正交的方向称为纵向。
图14是表示本发明的第2实施方式的渐变图像生成装置的结构的框图。即,第2实施方式的渐变图像生成装置是在图1的结构上附加了单一像素存储部8和渐变方向设定部9。单一像素存储部8是用于事先存储1个像素的像素值的存储器。即,由于不在纵向上进行像素的扫描,所以为了获取关于纵向的像素的差分,需要这种存储器。另外,渐变方向设定部9是用于设定在渐变图像的灰度变化的方向上存在纵向的部分。
此处,在第2实施方式中,基准色表所设定的值中包含表示向纵向渐变的值。
以下,进一步地对使用这种渐变图像生成装置的渐变图像生成方法进行说明。图15是包含纵向渐变时的渐变图像生成方法的主流程图。
首先,判定用户等输入的图像数据内是否有向纵向渐变(步骤S201)。在该判定中,如果判定出没有向纵向渐变的情况下,将步骤S201转到步骤S202,转移到第1实施方式所说明的向横向渐变图像生成的流程图(步骤S202)。并且,渐变数据生成后,处理结束。
另一方面,在步骤S201的判定中,在判定为有纵向渐变的情况下,判定当前位置的渐变方向是向纵向还是横向(步骤S203)。在该判定中,在当前位置的渐变方向为向纵向的情况下,转移到后面详述的向纵向渐变图像生成的流程图(步骤S204)。另一方面,在当前位置的渐变方向为向横向的情况下,转移到向横向渐变图像生成的流程图(步骤S205)。
步骤S204或步骤S205的动作结束后,判定关于所有行的处理是否结束(步骤S206)。在该判定中,在判定为关于所有行的处理没有结束的情况下,返回到步骤S203。另一方面,在判定为关于所有行的处理结束的情况下,处理结束。
接下来,参照图16对步骤S204的纵向渐变图像生成的流程图进行说明。此处,考虑生成例如图17(a)所示的渐变图像的情况。此时,用户等输入的图像数据如图17(b)所示。另外,所登录的函数数据是1次函数。
首先,渐变数据登录部1对扫描用户等输入的渐变图像而得到的数据和用户等输入的函数数据进行登录(步骤S301)。接下来,差分表生成部2生成图18(a)所示的差分表(步骤S302)。另外,基准色表生成部3根据用户等输入的图像数据等,生成如第1实施方式的图10(b)所示的基准色表(步骤S303)。到此为止,与第1实施方式相同。
接下来,基准色表生成部3在所生成的基准色表中追加与渐变结束色相对应的基准色数、以及用于指示参照前行像素的像素值的基准色数(步骤S304)。由此,在第2实施方式中使用的基准色数如图18(b)所示。
然后,用户等指定渐变开始像素的坐标(m,n)=(m0,n0)(步骤S305)。由用户等指定开始像素之后,渐变数据生成部5读出开始位置的像素的像素值(步骤S306)。在图17(b)的例子中,例如在开始像素被指定为第1行第1列像素的情况下,读出像素值240。之后,渐变数据生成部5将与所读出的像素值对应的基准色数存储在数据存储器6中(步骤S307)。此处,存储基准色数0。进而,将读出来的像素值存储到单一像素存储部8中(步骤S308)。由此,可以获得与前一行像素的像素值的差分。
接下来,渐变数据生成部5判定读出的像素是从开始像素起的第几行像素(步骤S309)。在是第1行的情况下,从步骤S309转到步骤S310,将步骤S307所存储的基准色数0设为第1行第1列的基准色数,进而,将差分数设为0(步骤S310)。
接下来,渐变数据生成部5生成渐变数据(步骤S311)。在例子中,为0+0。生成渐变数据之后,渐变数据生成部5将所生成的渐变数据存储到数据存储器6中(步骤S312)。
接下来,渐变数据生成部5判定关于所有行方向的处理是否结束(步骤S313)。在该判定中,如果判定为关于所有行方向的处理没有结束的情况下,转到步骤S314。并且,为了进行下一列像素的读出,设n=n+1。然后,返回到步骤S309。以下,反复进行从步骤S310到步骤S314的动作,直到生成第1行的所有列渐变数据为止。在这里,如图19所示,同行中生成相同的渐变数据。
另一方面,在步骤S313的判定中,在关于所有行方向的处理结束的情况下,将步骤S313的判定转到步骤S315。并且,渐变数据生成部5判定关于所有行的处理是否结束(步骤S315)。在该判定中,在判定为关于所有行的处理没有结束的情况下,转移到步骤S316。并且,渐变数据生成部5设m=m+1以及n=n0(步骤S316),并进行下一行第n0列(例如第1列)的像素值的读出(步骤S317)。在例子中,读出第2行第1列的像素的像素值220。接着,渐变数据生成部5获取现在像素的像素值和事先存储在单一像素存储部8中的前1行像素的像素值之间的差分(步骤S318)。在该例子中,差分是第2行第1列的像素值220和第1行第1列的像素值240之间的差分,即-20。接下来,将用于指示参照前行像素的像素值的基准色数设为步骤S317读出的像素的基准色数,进而,将差分数设为与在步骤S318中求出的值相对应的差分数(步骤S319)。然后,将基准色数和差分数存储在数据存储器6中(步骤S320)。进而,将在步骤S317中读出的像素的像素值存储到单一像素存储部8中(步骤S321)。
然后,返回到步骤S309,将步骤S309的判定转到步骤S322。并且,将在步骤S320中存储的基准色数和差分数设为与在步骤S317中读出的像素同行的像素的基准色数和差分数(步骤S322)。并且,转移到步骤S311,生成渐变数据。在该例子中,为2+1。
此处,关于后一列的像素,由于使用与第m0列相同的基准色数,所以也可以省略比第m0列更靠后的像素的基准色数。在图19中,其用“*”表示。但是,该情况下,有必要事先追加与第2实施方式中说明的渐变终了色对应的基准色数,在渐变结束的情况下,将终了色的基准色数设为像素的基准色数。
这样,关于所有行的处理结束的情况下,渐变图像生成处理结束。
此处,对纵向渐变图像的生成方法的其他例子进行简单地说明。即,在该例子中,将纵向的第2列以后的渐变数据生成为从前行的最后列的像素值开始的差分。例如,在上述说明中,图18(b)的第2行第1列的渐变数据为2+1,但考虑其是从第1行的最后一列的像素值开始的差分,可以置换成0+1。在该情况下,由于可以将纵向渐变与横向渐变作同样地考虑,所以,不需要单一像素存储部8和用于指示参照前行像素的像素值的基准色数。但是,由于并不是直接读出纵向的像素,所以,容易发生错误。
如上说明的那样,根据第2实施方式,即使是向与像素扫描方向正交的纵向的渐变图像,也能减少数据量。
根据以上实施方式对本发明进行了说明,但是,本发明不限于上述实施方式,在本发明的主要构思的范围内当然可以进行各种变形和应用。例如,也可以将上述第1实施方式所说明的横向渐变图像和第2实施方式所说明的纵向渐变图像组合起来使用。另外,这一次针对每个像素给予基准色数和差分数,但利用长(run-length)数据可以用更少的数据量来生成。另外,在第1实施方式和第2实施方式中,分别图示了表存储器4、数据存储器6、以及单一像素存储部8,但它们当然可以是1个存储器。
另外,上述实施方式包含各阶段的发明,利用所公开的多个构成要件的适当的组合可以提取出各种发明。例如,在即使从实施方式所示的全部构成要件中删除几个构成要件,也能解决发明内容栏中所述的课题,并能得到发明效果栏中的所述的效果的情况下,可以提取出删除了该构成要件的结构来作为发明。
Claims (8)
1、一种渐变图像生成装置,通过对输入的图像数据实施图像处理而生成渐变图像,其特征在于:
至少具有生成渐变数据的渐变数据生成部,其根据与作为渐变图像的开始色的基准色的像素值对应的至少1个基准色数的表、在渐变图像中与相邻像素间的像素值的差分对应的至少一个差分数的表、以及渐变图像的各像素的像素值,生成渐变图像的各像素中的渐变数据。
2、一种渐变图像生成装置,通过对输入的图像数据实施图像处理而生成渐变图像,其特征在于,包括:
渐变数据登录部,登录与渐变图像的灰度变化相关的信息;
差分表生成部,根据上述渐变图像的灰度变化信息,生成在上述渐变图像中与相邻像素间的像素值的差分对应的至少1个差分数的表;
基准色表生成部,生成作为渐变图像的开始色的基准色的像素值、和与该基准色的像素值对应的至少1个基准色数的表;
表存储部,存储上述差分数的表和上述基准色数的表;
渐变数据生成部,根据该表存储部所存储的上述差分数的表和上述基准色数的表、以及渐变图像的各像素的像素值,生成渐变图像的各像素中的渐变数据。
3、根据权利要求1或2所述的渐变图像生成装置,其特征在于:
上述渐变数据由排列了上述基准色数和上述差分数的数据构成。
4、根据权利要求1或2所述的渐变图像生成装置,其特征在于:
上述基准色表生成部进一步生成与多个色成分对应的基准色表。
5、根据权利要求1或2所述的渐变图像生成装置,其特征在于:
还具有渐变显示部,其根据在上述渐变数据生成部中生成的渐变数据,显示渐变图像。
6、根据权利要求2所述的渐变图像生成装置,其特征在于,还具有:
渐变方向设定部,将渐变图像的灰度变化的方向设定为与渐变图像的像素的扫描方向正交的方向;和
单一像素存储部,存储渐变图像的前1行的开始位置的像素值,
上述渐变数据生成部在由上述渐变方向设定部将上述渐变图像的灰度变化的方向设定为与渐变图像的像素的扫描方向正交的方向的情况下,进一步进行如下的动作,即:对上述基准色表生成部作出指示,使其向上述基准色的表中追加用于指示参照存储在上述单一像素存储部中的上述前1行的开始位置的像素值的基准色数、和与终了色的像素值对应的基准色数,并且,在上述渐变数据的生成时,进一步参考上述前1行的开始位置的像素值来生成上述渐变数据。
7、一种渐变图像生成方法,通过对输入的图像数据实施图像处理而生成渐变图像,其特征在于,包括以下步骤:
登录与渐变图像的灰度变化相关的信息;
根据上述所登录的渐变图像的灰度变化的信息,生成在上述渐变图像中与相邻像素间的像素值的差分对应的至少1个差分数的表;
生成作为渐变图像的开始色的基准色的像素值、和与该基准色的像素值对应的至少1个基准色数的表;
根据这些生成的上述差分数的表和上述基准色数的表、以及渐变图像的各像素的像素值,生成渐变图像的各像素中的渐变数据。
8、根据权利要求7所述的渐变图像生成方法,其特征在于,还包括将渐变图像的灰度变化方向设定为与渐变图像的像素的扫描方向正交的方向的步骤;
在将渐变图像的灰度变化的方向设定为与渐变图像的像素的扫描方向正交的方向的情况下,在执行生成上述各像素的渐变数据的步骤时,进一步考虑上述各像素的前1行的开始位置的像素值来生成渐变数据。
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