最近工作中用到一些解析bmp图片格式的工作,作为一种最简单的图片格式,bmp简单易于理解,但


是就是占用空间太大。在开发过程中,需要有几点需要注意,特此记录一下。


 

位图格式 BMP是bitmap的缩写形式,bitmap顾名思义,就是位图也即Windows位图。它一般由4部分组成:文件头信息块、图像描述信息块、颜色表(在真彩色模式无颜色表)和图像数据区组成。在系统中以BMP为扩展名保存。  

打开Windows的画图程序,在保存图像时,可以看到三个选项:2色位图(黑白)、16色位图、256色位图和24位位图。 

现在讲解BMP的4个组成部分:

1.文件头信息块

0000-0001 :文件标识,为字母ASCII码“BM”。

0002-0005 :文件大小。

0006-0009 :保留,每字节以“00”填写。

000A-000D :记录图像数据区的起始位置。各字节的信息含义依次为:文件头信息块大小,图像描述信息块的大小,图像颜色表的大小,保留(为01)。

2.图像描述信息块

000E-0011:图像描述信息块的大小,常为28H。

0012-0015:图像宽度。

0016-0019:图像高度。

001A-001B:图像的plane总数(恒为1)。

001C-001D:记录像素的位数,很重要的数值,图像的颜色数由该值决定。

001E-0021:数据压缩方式(数值位0:不压缩;1:8位压缩;2:4位压缩)。

0022-0025:图像区数据的大小。

0026-0029:水平每米有多少像素,在设备无关位图(.DIB)中,每字节以00H填写。  这个在手机中填写手机的像素值即可

002A-002D:垂直每米有多少像素,在设备无关位图(.DIB)中,每字节以00H填写。这个在手机中填写手机的像素值即可

002E-0031:此图像所用的颜色数,如值为0,表示所有颜色一样重要。

3.颜色表

颜色表的大小根据所使用的颜色模式而定:2×××像为8字节;16×××像位64字节;256×××像为1024字节。其中,每4字节表示一种颜色,并以B(蓝色)、G(绿色)、R(红色)、alpha(32位位图的透明度值,一般不需要)。即首先4字节表示颜色号0的颜色,接下来表示颜色号1的颜色,依此类推。

4.图像数据区   

颜色表接下来位是位图文件的图像数据区,在此部分记录着每点像素对应的颜色号,其记录方式也随颜色模式而定,既2×××像每点占1位;16×××像每点占4位;256×××像每点占8位;真彩×××像每点占24位。所以,整个数据区的大小也会随之变化。究其规律而言,可的出如下计算公式:图像数据信息大小=(图像宽度*图像高度*记录像素的位数)/8。 然而,未压缩的图像信息区的大小。除了真彩色模式外,其余的均大于或等于数据信息的大小。这是为什么呢?原因有两个:  

1.        BMP文件记录一行图像是以字节为单位的。因此,就不存在一个字节中的数据位信息表示的点在不同的两行中。也就是说,设显示模式位16色,在每个字节分配两个点信息时,如果图像的宽度位奇数,那么最后一个像素点的信息将独占一个字节,这个字节的后4位将没有意义。接下来的一个字节将开始记录下一行的信息。 

       这点很重要,即便是32位或者24位的图片有时候也要补位的,也就是每行一定是4的倍数,同时bmp整个图片的大小也一定要是4的倍数,而补位的原则是行在行尾,图在图尾。也就是说,bmp按照行来进行描述,行是bmp图片的一个基本单位,这一行的字节数如果不是4的倍数的话,那么就一定要将这一行在最后补齐成4的倍数,虽然这一行大小的变化会影响到整体位图的大小,但是最后位图的补齐并没有在这里计算。

     位图最后的大小有时候需要补齐,有时候不需要补齐,这点不影响最后的图片显示效果,也就是说实际的图片的大小(不包含头部 54字节的信息)这个可以是4的倍数也可以不是,补齐的数据当然也放在实际数据的最后,这点其实是不影响实际的解析函数对正确关键数据的提取的。所以关键数据的提取其实是对行补齐的操作。



2.        为了显示的方便,除了真彩色外,其他的每中颜色模式的行字节数要用数据“00”补齐为4的整数倍。如果显示模式为16色,当图像宽为19时,存储时每行则要补充4-(19/2+1)%4=2个字节(加1是因为里面有一个像素点要独占了一字节)。如果显示模式为256色,当图像宽为19时,每行也要补充4-19%4=1个字节。

bmp文件大体上分成四个部分。

位图文件头BITMAPFILEHEADER 、位图信息头BITMAPINFOHEADER 、调色板Palette 、实际的位图数据ImageDate

第一部分为位图文件头BITMAPFILEHEADER,是一个结构,其定义如下:

typedef unsigned char BYTE

typedef unsigned short WORD

typedef unsigned long DWORD

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {

WORD bfType; //类型名,必须是0x424D,即字符串“BM”,

DWORD bfSize; //文件大小

WORD bfReserved1; //保留字,不考虑

WORD bfReserved2; //保留字,同上

DWORD bfOffBits; //实际位图数据的偏移字节数,即前三个部分长度之和

} BITMAPFILEHEADER;

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; //指定此结构体的长度,为40

LONG biWidth; //位图宽

LONG biHeight; //位图高

WORD biPlanes; //平面数,为1

WORD biBitCount //采用颜色位数,可以是1,2,4,8,16,24,新的可以是32

DWORD biCompression; //压缩方式,可以是0,1,2,其中0表示不压缩

DWORD biSizeImage; //实际位图数据占用的字节数

LONG biXPelsPerMeter; //X方向分辨率

LONG biYPelsPerMeter; //Y方向分辨率

DWORD biClrUsed; //使用的颜色数,如果为0,则表示默认值(2^颜色位数)

DWORD biClrImportant; //重要颜色数,如果为0,则表示所有颜色都是重要的

} BITMAPINFOHEADER;

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。24位和32位是不需要调色板的。

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;

第四部分就是实际的图象数据了。对于用到调色板的位图,图象数据就是该象素颜在调色板中的索引值。对于真彩×××,图象数据就是实际的R、G、B值。对于2色位图,用1位就可以表示该象素的颜色(一般0表示黑,1表示白),所以一个字节可以表示8个象素。对于16色位图,用4位可以表示一个象素的颜色,所以一个字节可以表示2个象素。对于256色位图,一个字节刚好可以表示1个象素。对于真彩×××,三个字节才能表示1个象素。要注意两点: (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。 (2) 一般来说,.bMP文件的数据从下到上,从左到右的。也就是说,从文件中最先读到的是图象最下面一行的左边第一个象素,然后是左边第二个象素……接下来是倒数第二行左边第一个象素,左边第二个象素……依次类推 ,最后得到的是最上面一行的最右一个象素。


从下向上,从左向右,这个位图显示的规则很重要,在做解析函数的时候需要注意