BMP圖像資料格式詳解

一．簡介

二．BMP格式結構

BMP檔案的資料按照從檔案頭開始的先後順序分為四個部分：

◆ 位圖檔案頭(bmp file header)：  提供檔案的格式、大小等資訊

◆ 位圖資訊頭(bitmap information)：提供圖像資料的尺寸、位平面數、壓縮方式、顔色索引等資訊

◆ 調色闆(color palette)：可選，如使用索引來表示圖像，調色闆就是索引與其對應的顔色的映射表

◆ 位圖資料(bitmap data)：圖像資料區

BMP圖檔檔案資料表如下：

資料段名稱

大小（byte）

開始位址

結束位址

位圖檔案頭(bitmap-file header)

14

0000h

000Dh

位圖資訊頭(bitmap-information header)

40

000Eh

0035h

調色闆(color table)

由biBitCount決定

0036h

未知

圖檔點陣資料(bitmap data)

由圖檔大小和顔色定

三．BMP檔案頭

BMP檔案頭結構體定義如下：

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER

{ 

UINT16 bfType;        //2Bytes，必須為"BM"，即0x424D 才是Windows位圖檔案

DWORD bfSize;         //4Bytes，整個BMP檔案的大小

UINT16 bfReserved1;  //2Bytes，保留，為0

UINT16 bfReserved2;  //2Bytes，保留，為0

DWORD bfOffBits;     //4Bytes，檔案起始位置到圖像像素資料的位元組偏移量

} BITMAPFILEHEADER;

BMP檔案頭資料表如下：

變量名

位址偏移

大小

作用說明

bfType

2Bytes

檔案辨別符，必須為"BM"，即0x424D 才是Windows位圖檔案

‘BM’：Windows 3.1x, 95, NT,…　　‘BA’：OS/2 Bitmap Array　　‘CI’：OS/2 Color Icon 　　

‘CP’：OS/2 Color Pointer 　　‘IC’：OS/2 Icon 　　

‘PT’：OS/2 Pointer

因為OS/2系統并沒有被普及開，是以在程式設計時，你隻需判斷第一個辨別“BM”就行

bfSize

0002h

4Bytes

整個BMP檔案的大小（以位B為機關）

bfReserved1

0006h

保留，必須設定為0

bfReserved2

0008h

bfOffBits

000Ah

說明從檔案頭0000h開始到圖像像素資料的位元組偏移量（以位元組Bytes為機關），以為位圖的調色闆長度根據位圖格式不同而變化，可以用這個偏移量快速從檔案中讀取圖像資料

四．BMP資訊頭

BMP資訊頭結構體定義如下：

typedef struct _tagBMP_INFOHEADER

{

DWORD  biSize;    //4Bytes，INFOHEADER結構體大小，存在其他版本I NFOHEADER，用作區分

LONG   biWidth;    //4Bytes，圖像寬度（以像素為機關）

LONG   biHeight;    //4Bytes，圖像高度，+：圖像存儲順序為Bottom2Top，-：Top2Bottom

WORD   biPlanes;    //2Bytes，圖像資料平面，BMP存儲RGB資料，是以總為1

WORD   biBitCount;         //2Bytes，圖像像素位數

DWORD  biCompression;     //4Bytes，0：不壓縮，1：RLE8，2：RLE4

DWORD  biSizeImage;       //4Bytes，4位元組對齊的圖像資料大小

LONG   biXPelsPerMeter;   //4 Bytes，用象素/米表示的水準分辨率

LONG   biYPelsPerMeter;   //4 Bytes，用象素/米表示的垂直分辨率

DWORD  biClrUsed;          //4 Bytes，實際使用的調色闆索引數，0：使用所有的調色闆索引

DWORD biClrImportant;     //4 Bytes，重要的調色闆索引數，0：所有的調色闆索引都重要

}BMP_INFOHEADER;

BMP資訊頭資料表如下：

biSize

BNP資訊頭即BMP_INFOHEADER結構體所需要的位元組數（以位元組為機關）

biWidth

0012h

說明圖像的寬度（以像素為機關）

biHeight

0016h

說明圖像的高度（以像素為機關）。這個值還有一個用處，指明圖像是正向的位圖還是倒向的位圖，該值是正數說明圖像是倒向的即圖像存儲是由下到上；該值是負數說明圖像是倒向的即圖像存儲是由上到下。大多數BMP位圖是倒向的位圖，是以此值是正值。

biPlanes

001Ah

為目标裝置說明位面數，其值總設定為1

biBitCount

001Ch

說明一個像素點占幾位（以比特位/像素位機關），其值可為1,4,8,16,24或32

biCompression

001Eh

說明圖像資料的壓縮類型，取值範圍為：

0         BI_RGB 不壓縮（最常用）

1         BI_RLE8 8比特遊程編碼（BLE），隻用于8位位圖

2         BI_RLE4 4比特遊程編碼（BLE），隻用于4位位圖

3         BI_BITFIELDS比特域（BLE），隻用于16/32位位圖

4          

biSizeImage

0022h

說明圖像的大小，以位元組為機關。當用BI_RGB格式時，總設定為0

biXPelsPerMeter

0026h

說明水準分辨率，用像素/米表示，有符号整數

biYPelsPerMeter

002Ah

說明垂直分辨率，用像素/米表示，有符号整數

biClrUsed

002Eh

說明位圖實際使用的調色闆索引數，0：使用所有的調色闆索引

biClrImportant

0032h

說明對圖像顯示有重要影響的顔色索引的數目，如果是0，表示都重要。

五．BMP調色闆

BMP調色闆結構體定義如下：

typedef struct _tagRGBQUAD

BYTE  rgbBlue;       //指定藍色強度

BYTE  rgbGreen;      //指定綠色強度

BYTE  rgbRed;        //指定紅色強度

 BYTE  rgbReserved;  //保留，設定為0

} RGBQUAD;

1，4，8位圖像才會使用調色闆資料，16,24,32位圖像不需要調色闆資料，即調色闆最多隻需要256項（索引0 - 255）。

顔色表的大小根據所使用的顔色模式而定：2色圖像為8位元組；16色圖像位64位元組；256色圖像為1024位元組。其中，每4位元組表示一種顔色，并以B（藍色）、G（綠色）、R（紅色）、alpha（32位位圖的透明度值，一般不需要）。即首先4位元組表示顔色号1的顔色，接下來表示顔色号2的顔色，依此類推。

顔色表中RGBQUAD結構資料的個數有biBitCount來确定，當biBitCount=1,4,8時，分别有2,16,256個表項。

當biBitCount=1時，為2色圖像，BMP位圖中有2個資料結構RGBQUAD，一個調色闆占用4位元組資料，是以2色圖像的調色闆長度為2*4為8位元組。

當biBitCount=4時，為16色圖像，BMP位圖中有16個資料結構RGBQUAD，一個調色闆占用4位元組資料，是以16像的調色闆長度為16*4為64位元組。

當biBitCount=8時，為256色圖像，BMP位圖中有256個資料結構RGBQUAD，一個調色闆占用4位元組資料，是以256色圖像的調色闆長度為256*4為1024位元組。

當biBitCount=16，24或32時，沒有顔色表。

五．BMP圖像資料區

位圖資料記錄了位圖的每一個像素值，記錄順序是在掃描行内是從左到右,掃描行之間是從下到上。位圖的一個像素值所占的位元組數:

當biBitCount=1時，8個像素占1個位元組;

當biBitCount=4時，2個像素占1個位元組;

當biBitCount=8時，1個像素占1個位元組;

當biBitCount=24時,1個像素占3個位元組;

Windows規定一個掃描行所占的位元組數必須是4的倍數(即以long為機關),不足的以0填充，

一個掃描行所占的位元組數計算方法:

DataSizePerLine= (biWidth* biBitCount+31)/8;

// 一個掃描行所占的位元組數

DataSizePerLine= DataSizePerLine/4*4; // 位元組數必須是4的倍數

位圖資料的大小(不壓縮情況下):

DataSize= DataSizePerLine* biHeight;

顔色表接下來位為位圖檔案的圖像資料區，在此部分記錄着每點像素對應的顔色号，其記錄方式也随顔色模式而定，既2色圖像每點占1位（8位為1位元組）；16色圖像每點占4位（半位元組）；256色圖像每點占8位（1位元組）；真彩色圖像每點占24位（3位元組）。是以，整個資料區的大小也會随之變化。究其規律而言，可的出如下計算公式：圖像資料資訊大小=（圖像寬度*圖像高度*記錄像素的位數）/8。

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