位图文件(BMP)
位图文件
简介
BMP（Bitmap－File）格式是最常用的图像文件存取格式之一，是微软为其Windows环境设置的标准图像格式，BMP位图文件默认的文件扩展名是“.BMP”或者“.bmp”，有时它也会以“.DIB”或者“RLE”为扩展名。用BMP格式存放的图像几乎可以被所有的图像显示软件读取。
BMP图形文件是Windows采用的图像文件格式，在Windows环境下运行的所有图像软件都支持BMP图像文件格式。Windows系统内部个图像绘制操作都是以BMP为基础的。Windows3.0以前的BMP文件格式与显示设备有关，因此把这种BMP图像文件格式称为设备相关位图（Device Dependent Bitmap,DDB）文件格式。Windows3.0以后的BMP文件都与显示设备无关，因此把这种BMP文件格式称为设备无关位图（Device Independent Bitmap,DIB）格式。
BMP文件格式
摘要
每个BMP文件只能存放一张图像。图像数据是否采用压缩方式存放，取决于文件的大小与格式，即压缩处理是BMP图像文件的一个选项，用户可以根据需要进行选择。
其中，非压缩格式是BMP图像文件所采用的一种通用格式，它按照一定的顺序忠实的记录图像中每一个像素的颜色值。如果用户确定将BMP文件格式压缩处理，则Windows设计了一种压缩方式：如果位图为16色模式，则采用RLE4压缩方式，如果图像为256色模式，则采用RLE8压缩方式。
BMP图像数据文件格式可以存储为单色，16色，256色和真彩色四种图像数据，其数据的排列顺序与一般文件不同，它以图像的左下角作为起点存储图像，而不是以图像的坐上角为起点。而且BMP图像文件格式中还存在另外一个与众不同的特点，即其调色板数据所采用的数据结构中，红，绿，蓝三种基色数据的排列顺序也恰好与其他图像文件格式相反。总之，BMP图像文件格式拥有许多适合于Windows环境的新特色，而且随着Windows版本的不断更新，微软也在不断的改进BMP图像文件格式。
BMP中包含的域
BMP位图文件是由四个部分组成：位图文件头（bitmap-file header）,位图信息头（bitmap-information header）,调色板（color table）和定义位图的字节阵列（图像数据阵列）。其对应的结构体或类型分别为：BITMAPFILEHEADER,BITMAPINFOHEADER,RGBQUAD,BYTE。
1． 位图文件头
位图文件头BITMAPFILEHEADER：
位图文件头BITMAPFILEHEADER：
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偏移
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域的名称
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长度/字节
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内容
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0000h（0）
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bfType
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2
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两字节的内容用来识别位图的类型，存储的是两个字符的ASCII码。
BM（0x4D42）：Windows
BA/CT/CP/IC/PT: OS/2
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0002h（2）
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bfSize
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4
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整个文件的大小
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0006h（6）
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bfReserved1
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2
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保留未用，必须为0
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0008h（8）
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bfReserved2
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2
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保留未用，必须为0
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000Ah（10）
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bfOffBits
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4
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从文件开头到图像数据开始之间的字节数，有了该数据能方便地跳过位图的信息头
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2． 位图信息头BITMAPINFOHEADER
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偏移
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域的名称
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长度/字节
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内容
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000Eh（14）
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biSize
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4
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文件信息头的长度
40(28h)：Windows
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00012h（18）
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biWidth
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4
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位图的宽度，以像素为单位
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00016h（22）
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biHeight
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4
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位图的高度，以像素为点为
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001Ah（26）
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Biplanes
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2
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位图的为平面数（该值总是为1）
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001Ch（28）
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biBitCount
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2
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每个像素的位平面数，有下面几种情况：
1：单色位图
4：16色位图
8：256色位图
16：16bit高彩色位图
24：24bit真彩色位图
32：32bit增强型真彩色位图
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001Eh（30）
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biCompression
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4
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压缩说明：
0：不压缩(用BI_RGB表示)
1：RLE8，使用8位RLE压缩方式（用BI_RLE8表示）
2：RLE4，使用4位RLE压缩方式（用BI_RLE4表示）
3：Bitfields：位域存放方式（用BI_BITFIELDS表示）
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0022h（34）
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biSizeImage
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4
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位图数据的大小，以字节为单位。该数必须是4的倍数。当图像存储的是非压缩数据的时候，它的取值可以为0，实际上，此时位图数据的大小可以通过biBitCount，biWidth，biHeight等计算出来
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0026h（38）
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biXPelsPerMeter
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4
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用像素/米表示的水平分辨率
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002Ah（42）
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biYPelsPerMeter
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4
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用像素/米表示的垂直分辨率
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002Eh（46）
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biClrUsed
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4
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位图使用的颜色数，如果为0则表示使用了全部可能的颜色
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0032h（50）
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biClrImportant
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4
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指定重要的颜色数。当该域的值等于颜色数时（或者等于0时），表示所有颜色都一样重要
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3． 调色板
调色板又叫彩色映像表，使用每个像素为1，4或者8为的图像必须有一个调色板，相对应的调色板的大小分别为2，16或者256个表项。如果图像没有使用相对应的全部颜色，则调色板仅记录使用过的颜色，此时调色板会小一些。也就是说，如果位图信息头中的biClrUsed字段非零，则它记录的是使用的颜色数目，同时它也是彩色映像的表项号码。若该字段为0则彩色映像为全大小，也就是说色深为1，4，8的图像，调色板分别具有2，16，256个表项。
对于16为和24为的图像，没有调色板，图像是直接RGB彩色，此时biClrUsed字段不为0，以提供一个建议的调色板大小，不过并没有多少实际意义。
由于显示设备可能不具备图像所需的那么多的颜色，因此彩色映像中的表项在排列顺序应该是最重要的颜色排在前面。位图信息头中的biClrImportant字段如果不为0，则指出了对于好的图像重新生成多少种颜色是重要的。
彩色映像表RGBQUAD结构定义：
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偏移
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域的名称
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长度/字节
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内容
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0
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rgbBlue
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1
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调色板项的蓝色值
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1
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rgbGreen
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1
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调色板项的绿色值
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2
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rgbRed
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1
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调色板项的红色值
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3
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rgbReserved
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1
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保留未用，必须为0
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4． 图像数据阵列
紧跟在调色板之后的是图像数据阵列，它包含所有的位图数据字节，这些数据可能是彩色调色板的索引号，也可以是实际的RGB值。
图像的每一扫描行由表示图像像素的连续的字节组成，每一个扫描行对应的字节数取决于图像的色深和图像的宽度。扫描行是由底向上存储的，这就是说，阵列中的第一个字节表示位于左下角的像素，而最后一个字节表示位图右上角的像素。
图像数据中的阵列可以是压缩的，也可以是不压缩的：每个像素可以用一位表示，也可以用32位表示，这些都是由前面讲过相关字段决定。下面分别说明不同色深的位图中图像数据阵列到底是如何排列的。
（1） 色深1位的位图
每个像素只用一位表示，每个字节可以表示8个像素，字节中的最高位对应于最左边的像素。
（2） 色深4位的位图
对没有压缩的图像，每个字节可以表示2个像素，高4位为左边的像素，且每行填充到一个4字节的边界上。
（3） 色深8位的位图
对没有压缩的图像，每个字节表示一个像素。每行填充到4字节边界。
（4） 色深24位的位图
每个像素用3个字节表示，顺序依次为红，绿和蓝的值。每行用0填充到4字节的边界。
