位图结构简介

2012年06月21日 分类:图像处理

一个BMP文件包括位图文件头结构BITMAPFILEHEADER、位图信息头结构BITMAPINFOHEADER、调色板PALETTE 和位图像素数据4个部分。 bmp

1.BITMAPFILEHEADER

第一部分为位图文件头结构BITMAPFILEHEADER,其结构为:

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER   
{ 
    WORD bfType;   
    DWORD bfSize;   
    WORD bfReserved1;   
    WORD bfReserved2;   
    DWORD bfOffBits;   
} BITMAPFILEHEADER;

这个结构的长度是固定的,为14个字节(WORD为无符号16位整数,DWORD 为无符号32位整数),各个域的说明如下:
bfType:指定文件类型,必须是0x424D,即字符串“BM”,也就是说所有.bmp 文件的头两个字节都是“BM”。
bfSize:指定文件大小,包括这14个字节。
bfReserved1,bfReserved2:为保留字,不用考虑。
bfOffBits:为从文件头到实际的位图数据的偏移字节数,即图中前三个部分的长度之和。

2.BITMAPINFOHEADER

第二部分为位图信息头BITMAPINFOHEADER,也是一个结构,其定义如下:

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER 
{ 
    DWORD biSize;   
    LONG biWidth;   
    LONG biHeight;   
    WORD biPlanes;   
    WORD biBitCount   
    DWORD biCompression;   
    DWORD biSizeImage;   
    LONG biXPelsPerMeter;   
    LONG biYPelsPerMeter;   
    DWORD biClrUsed;   
    DWORD biClrImportant;   
} BITMAPINFOHEADER;   

这个结构的长度也是固定的,为40个字节,各个域的说明如下:
biSize:指定这个结构的长度,为40,单位是字节。
biWidth:指定图像的宽度,单位是像素。
biHeight:指定图像的高度,单位是像素。
biPlanes :必须是1 。
biBitCount: 指定表示颜色时要用到的位数,常用的值为1(黑白二色图)、4(16色图)、8(256 色)、24 (真彩色图)。 biCompression:指定位图是否压缩,有效的值为BI_RGB,BI_RLE8 ,BI_RLE4,BI_BITFIELDS(都是一些Windows定义好的常量)。要说明的是,Windows 位图可以采用RLE4 和RLE8 的压缩格式,但用的不多。
biSizeImage :指定实际的位图数据占用的字节数,其实也可以从以下的公式中计算出来:

biSizeImage=biWidth’ × biHeight
要注意的是:上述公式中的biWidth’ 必须是4 的整倍数(所以不是biWidth,而是biWidth’ ,表示大于或等于biWidth 的、离4 最近的整倍数。举个例子,如果biWidth=240,则 biWidth’=240 ;如果 biWidth=241,则biWidth’=244 )。 如果biCompression 为BI_RGB,则该项可能为零。
biXPelsPerMeter :指定目标设备的水平分辨率,单位是每米的像素个数,关于分辨率的概念,将在打印部分详细介绍。
biYPelsPerMeter :指定目标设备的垂直分辨率,单位同上。
biClrUsed :指定本图像实际用到的颜色数,如果该值为零,则用到的颜色数为2 的biBitCount 次方。
biClrImportant :指定本图像中重要的颜色数,如果该值为零,则认为所有的颜色都是重要的。

3.Palette

第三部分为调色板(Palette) ,当然,这里是对那些需要调色板的位图文件而言的。有些位图,如真彩色图,是不需要调色板的,BITMAPINFOHEADER 后直接是位图数据。 调色板实际上是一个数组,共有biClrUsed 个元素(如果该值为零,则有2 的biBitCount次方个元素)。数组中每个元素的类型是一个RGBQUAD结构,占4 个字节,其定义如下:

typedef struct tagRGBQUAD 
{   
    BYTE rgbBlue; // 该颜色的蓝色分量  
    BYTE rgbGreen; // 该颜色的绿色分量
    BYTE rgbRed; // 该颜色的红色分量 
    BYTE rgbReserved; //保留值 
} RGBQUAD;

4.图像数据

第四部分就是实际的图像数据了。对于用到调色板的位图,图像数据就是该像素值在调色板中的索引值,对于真彩色图,图像数据就是实际的 R 、G 、B 值。下面对2 色、16色、256 色位图和真彩色位图分别介绍。
对于2色位图,用1位就可以表示该像素的颜色(一般0表示黑,1表示白),所以一个字节可以表示8个像素。
对于16色位图,用4位可以表示一个像素的颜色,所以一个字节可以表示2个像素。
对于256色位图,一个字节刚好可以表示1个像素。
对于真彩色图,三个字节才能表示1个像素。

注意:

  1. 每一行的字节数必须是 4 的整倍数,如果不是,则需要补齐。这在前面介绍biSizeImage时已经提到了。
  2. 一般来说,BMP文件的数据从下到上,从左到右。也就是说,从文件中最先读到的是图像最下面一行的左边第一个像素,然后是左边第二个像素…接下来是倒数第二行左边第一个像素,左边第二个像素…依次类推 ,最后得到的是最上面一行的最右一个像素。
作者:wuyuan 本文来自Wuyuan's Blog 转载请注明,谢谢! 文章地址: https://wuyuans.com/2012/06/the-structure-of-bmp