BMP文件的结构非常简单,主要由两个结构体和一个可选的调色板以及位图数据组成。
第一个结构体是BITMAPFILEHEADER,它存储了位图文件的头信息。
第二个结构体是BITMAPINFOHEADER,它存储了位图的详细信息。
可选的调色板是一个RGBQUAD数组,用于存储位图的颜色信息。
最后是位图数据,包含了实际的像素信息。
第一个结构体
接下来,我们将详细介绍第一个结构体——位图文件头结构BITMAPFILEHEADER。
下面是代码原型:
typedef struct tagBITMAPFILEHEADER
{
WORD bfType;
DWORD bfSize;
WORD bfReserved1;
WORD bfReserved2;
DWORD bfOffBits;
} BITMAPFILEHEADER, *PBITMAPFILEHEADER;
其中:
bfType:文件的标识,值必须是0x4D42(也就是“BM”两个字符,注意是Little-Endian)
bfSize:是整个文件的大小
bfReserved1和bfReserved2必须是0.
bfOffBits:是位图数据在文件中的偏移。
第二个结构体
位图信息头:BITMAPINFOHEADER
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, *PBITMAPINFOHEADER;
biSize:
BITMAPINFOHEADER这个结构体的大小。必须为40(字节)。
biWidth:
BMP位图的宽度。
biHeight:
BMP位图的宽度。
这里需要说明一下的是,BMP位图数据有两种存储方式,通常是“底到上型”,也就是BMP位图数据的第一行其实是这个图片的最后一行。一种是“顶到下型”,BMP位图数据的第一行就是图片的第一行。
如果位图是“顶到下型”,那么biHeight的值是负的,位图的实际高度其实是(-biHeight),也就是它的相反数。
只有“底到上型”位图支持压缩。“底到上型”是目前最常见的位图类型。
PhotoShop在保存位图文件的时候,你可以设置让它输出“底到上型”或“顶到下型”。“顶到下型”就是“逆行序”。
biPlanes:
位图的“位面数”。这个值必须为1.
biBitCount:
位图的“颜色位数”。表示位图数据中,几个二进制位表示一个像素。
颜色位数为1表示单色(其实是“双色”,通常是黑白,也可以是别的两个颜色。)
为2表示四色,也就是四种颜色。为4表示16种颜色。为8表示有256种颜色。
在表示256色以内的颜色数量的时候,这个BMP文件其实是作为使用调色板颜色的图像,因此在BITMAPINFOHEADER结构体的后面还有个调色板。
所谓调色板其实就是RGBQUAD结构体的数组。它的元素个数就是颜色数。
biCompression:
位图的压缩格式,值可以是BI_RGB(未压缩),BI_RLE8(8位RLE压缩),BI_RLE4(4位RLE压缩),BI_BITFIELDS(表示颜色表中,每个像素有3个DWORD的屏蔽位数据来指示红绿蓝成分。16位和32位位图可以使用这个。),BI_JPEG(位图数据其实是JPG格式的),BI_PNG(位图数据其实是PNG格式的)
当biCompression值为BI_RLE8的时候,biBitCount必须为8,表示这是个8位的256色索引颜色位图(有256个调色板),位图数据按照如下算法压缩:
·位图数据是每两个字节组成一个元素,这样的元素组成了一个数组。
·每个元素,第一个字节表示重复的像素的数量,第二个字节是8位的调色板颜色索引。
·如果元素的第一个字节为0,那么第二个字节有特殊的含义:
0:这行已经结束了。
1:这个位图已经结束了。
2:设置下一个像素的位置,后面的两个无符号字节分别指定了下一个像素的X、Y偏移。注意是无符号字节,意思是说,偏移只能是往后。
3到0xFF:表示后面有一段没有压缩的数据的长度,也就是连续的8位像素颜色索引数据的长度。但是数据必须是2字节对齐的。biCompression值为BI_RLE4的时候,biBitCount必须为4,表示这是个4位的16色索引颜色位图(有16个调色板)。
和BI_RLE8的区别只是每个元素的第二个字节如果表示颜色索引,它表示的是两个像素的颜色索引。第一个字节表示重复的数量,第二个字节表示两个像素的颜色。
举个例,假设调色板第0号色是黑色,第1号色是白色,元素的值是0x05,0x01,那么它表示“黑白黑白黑白黑白黑白”共10个像素出现在1行。
biSizeImage:
位图数据块的大小。以字节为单位。如果你的位图没有经过压缩,这个值可以是0.
biXPelsPerMeter:
表示横向的每米的像素数。可以为0.
biYPelsPerMeter:
表示纵向的每米的像素数。可以为0.
biClrUsed:
位图实际使用过的调色板的颜色数。如果这个值为0,表示这个位图使用了整个调色板。只有8位以及8位以下的索引颜色位图才需要考虑这个值。对于16位以及16位以上的位图,无视这个值。biClrImportant表示重要的颜色数。如果为0,表示颜色都重要。通常它的值等于biClrUsed,或者等于0.
如果位图是8位以及8位以下的位图,后面是位图的调色板数据。否则没有调色板数据。
调色板就是简单的RGBQUAD数组。
后面就是位图数据了。如果位图是没有经过压缩的,那么位图数据的存储就是一行一行的,每行都是每XX个字节一个像素,取决于位图的位数(biBitCount),每一行都是4字节对齐的!多出来的部分用0补齐。这里必须注意。
因此,每行占用的字节数要按照以下公式计算:(其中的biBitCount指的是位图的位数,也就是BITMAPINFOHEADER的成员)
每行字节数 = ((图像宽度 – 1) * biBitCount / 32 + 1) * 4;
如果你是用VB编写读取位图的话,是这样写的:
每行字节数 = ((图像宽度 – 1) * biBitCount \ 32 + 1) * 4
这里还要注意的是“底到上型”位图和“顶到下型”位图,如果BITMAPINFOHEADER的biHeight成员大于零,那么这个位图就是“底到上型”,否则就是“顶到下型”。“底到上型”的位图,它的行序是从下到上排列的,也就是逆行序。“顶到下型”位图行序是从上到下排列的。
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3
位图颜色表
位图颜色表就比较简单了:
typedef struct tagRGBQUAD
{
BYTE rgbBlue;
BYTE rgbGreen;
BYTE rgbRed;
BYTE rgbReserved;
} RGBQUAD;
红禄蓝三种颜色,然后还有保留一个字节。
最后,还有位图数据,这里就不描述了。
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