【转】bmp文件格式详解
而我们在其它地方看到的又是16色，256色，16777216色等等，这些怎么一回事呢？
16色即代表16种颜色，256色即256种颜色，8位色就是用8个位来表示的颜色，即2的8次方，就是256色，16位色2的16次方，就是65536色，24位即16777216色，32位即4294967296色
他 们之间并不存在转换关系，只有兼容关系，你不可能将红色转换为蓝色，也不可能将一个黑白的图片转换成一个彩色图片，但可以将彩色图片变成黑白图片，就像以 前的黑白电视机播放彩色录像始终是黑白的，而彩色电视机播放黑白的录像还是黑白的，当由多到少时，它会丢失颜色数据，当由少到多时，并不会还原丢失的数 据。
一个bmp文件以BITMAPFILEHEADER结构体开始，
typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {
WORD bfType;//固定为0x4d42;
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;
BITMAPFILEHEADER的第1个属性是bfType(2字节)，这里恒定等于0x4D42。由于内存中的数据排列高位在左，低位在右，所以内存中从左往右看就显示成(42 4D)，所以在winhex中头两个 字节显示为(42 4D)就是这样形成的，以后的数据都是这个特点，不再作重复说明。
BITMAPFILEHEADER的第2个属性是bfSize(4字节)，表示整个bmp文件的大小。
BITMAPFILEHEADER的第3个、第4个属性分别是bfReserved1、bfReserved2(各2字节)，这里是2个保留属性，都为0，这里等于&H0000、0x0000。
BITMAPFILEHEADER的第5个属性是bfOffBits(4字节)，表示DIB数据区在bmp文件中的位置偏移量，比如等于0x00000076=118，表示数据区从文件开始往后数的118字节开始。
BITMAPFILEHEADER结构体这里就讲完了，大家会发现BITMAPFILEHEADER只占了bmp文件开始的14字节长度，但需要 特别说明的是：我们在编程时，经常是以二进制的形式打开一个bmp文件，然后将其开头的14个字节读入自己定义的BITMAPFILEHEADER 结构体中，如果按上述定义结构体的方式，需要注意，这个自己定义的结构体在内存中由于字节对齐，会占用16字节的空间，因而直接读入16字节，按字节顺序 赋值给结构体，出来的数据是错误的，这样的话，可以先将这14字节的数据读入到一个缓冲器中，然后从缓冲器中按字节对结构体进行赋值。详细程序见后附录。 鉴于此中原因，在vb中定义一个BITMAPFILEHEADER结构体变量，其长度占了16个字节，原因就是第1个属性本来应该只分配2个字节，但实际被 分配了4个字节，多出来2个字节，所以如果想保存一张bmp图片，写入BITMAPFILEHEADER结构体时一定要注意这一点。
接下来是BITMAPINFO结构体部分。BITMAPINFO段由两部分组成：BITMAPINFOHEADER结构体和RGBQUAD结构 体。其中RGBQUAD结构体表示图片的颜色信息，有些时候可以省略，一般的24位图片和32位图片都不带RGBQUAD结构体，因为DIB数据区直接表 示的RGB值，一般4位图片和8位图片才带有RGBQUAD结构体。(多少位的图片就是用多少位来表示一个颜色信息，例如4位图片表示用4个bit来表示 一个颜色信息。)一个bmp文件中有没有RGBQUAD结构体，可以根据前面BITMAPFILEHEADER结构体的第5个属性bfOffBits来判 断，因为BITMAPINFOHEADER结构体长度为40bit，如果BITMAPINFOHEADER结构体结束后还未到DIB数据区的偏移量，就说 明接下来的数据是RGBQUAD结构体部分。
下面进入正题BITMAPINFOHEADER部分。
typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{
//public:
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;
BITMAPINFOHEADER的第1个属性是biSize(4字节)，表示BITMAPINFOHEADER结构体的长度，最常见的长度是40字节。
BITMAPINFOHEADER的第2个属性是biWidth(4字节)，表示bmp图片的宽度
BITMAPINFOHEADER的第3个属性是biHeight(4字节)，表示bmp图片的高度
BITMAPINFOHEADER的第4个属性是biPlanes(2字节)，表示bmp图片的平面属，显然显示器只有一个平面，所以恒等于1，这里等于0x0001。
BITMAPINFOHEADER的第5个属性是biBitCount(2字节)，表示bmp图片的颜色位数，即1位图（单色或二值图像），8位图，16位图，24位图、32位图等等。
BITMAPINFOHEADER的第6个属性是biCompression(4字节)，表示图片的压缩属性，bmp图片是不压缩的，等于0，所以这里为0x00000000。
BITMAPINFOHEADER的第7个属性是biSizeImage(4字节)，表示bmp图片数据区的大小，当上一个数值biCompression等于0时，这里的值可以省略不填，所以这里等于0x00000000。
BITMAPINFOHEADER的第8个属性是biXPelsPerMeter(4字节)，表示图片X轴每米多少像素，可省略，这里等于0x00000EC3=3779像素/米。
BITMAPINFOHEADER的第9个属性是biYPelsPerMeter(4字节)，表示图片Y轴每米多少像素，可省略，这里等于0x00000EC3=3779像素/米。
BITMAPINFOHEADER的第10个属性是biClrUsed(4字节)，表示使用了多少个颜色索引表，一般biBitCount属性小于16才会用到，等于0时表示有2^biBitCount个颜色索引表，所以这里仍等于0x00000000。
BITMAPINFOHEADER的第11个属性是biClrImportant(4字节)，表示有多少个重要的颜色，等于0时表示所有颜色都很重要，所以这里等于0x00000000。
至此BITMAPINFOHEADER结构体结束。
由于这个图片到这里还未到达DIB数据区的偏移量，或者说由于BITMAPINFOHEADER的第5个属性是biBitCount<16，也就是在1位图（只有两种颜色），4位图（只有2^4=16种颜色），8位图（只有2^8=256种颜色）的情况下，此时会有颜色表，也就是接下来的部分：RGBQUAD结构体。
//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。
//（调色板结构体个数等于使用的颜色数，即是多少色图就有多少个，4位图16色，就有16个RGBQUAD结构体。）
typedef struct tagRGBQUAD {
//public:
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;
这里举个4位图也就是16色图的例子：一 个RGBQUAD结构体只占用4字节空间，从左到右每个字节依次表示(蓝色，绿色，红色，未使用)。举例的这个图片我数了数总共有16个RGBQUAD结 构体，由于该图片是4位图，2^4正好等于16，所以它把16种颜色全部都枚举出来了，这些颜色就是一个颜色索引表。颜色索引表编号从0开始，总共16个 颜色，所以编号为0-15。从winhex中可以看到按照顺序，这16个RGBQUAD结构体依次为：
编号：(蓝，绿，红，空)
0号：(00，00，00，00)
1号：(00，00，80，00)
2号：(00，80，00，00)
3号：(00，80，80，00)
4号：(80，00，00，00)
5号：(80，00，80，00)
6号：(80，80，00，00)
7号：(80，80，80，00)
8号：(C0，C0，C0，00)
9号：(00，00，FF，00)
10号：(00，FF，00，00)
11号：(00，FF，FF，00)
12号：(FF，00，00，00)
13号：(FF，00，FF，00)
14号：(FF，FF，00，00)
15号：(FF，FF，FF，00)
到这里，正好满足DIB数据区的偏移量，所以后面的字节就是图片内容了。这里需要提醒的是所有的DIB数据扫描行是上下颠倒的，也就是说一幅图片先绘制底部的像素，再绘制顶部的像素，所以这些DIB数据所表示的像素点就是从图片的左下角开始，一直表示到图片的右上角。
程序附录：
// std.cpp : Defines the entry point for the console application.
//
#include "stdafx.h"
//ReadBitMap
//
#include
#include
#include
#include
#include
#define WIDTHBYTES(bits) (((bits)+31)/32*4)
typedef unsigned char BYTE;
typedef unsigned short WORD;
typedef unsigned long DWORD;
typedef long LONG;
//位图文件头信息结构定义
//其中不包含文件类型信息（由于结构体的内存结构决定，要是加了的话将不能正确读取文件信息）
typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {
WORD bfType;//固定为0x4d42
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;
//信息头BITMAPINFOHEADER，也是一个结构，其定义如下：
typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{
//public:
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;
//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。
//（似乎是调色板结构体个数等于使用的颜色数。）
typedef struct tagRGBQUAD {
//public:
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;
void showBmpHead(BITMAPFILEHEADER* pBmpHead)
{
printf("位图文件头:\n");
printf("bmp格式标志bftype：0x%x\n",pBmpHead->bfType );
printf("文件大小:%d\n",pBmpHead->bfSize);
printf("保留字:%d\n",pBmpHead->bfReserved1);
printf("保留字:%d\n",pBmpHead->bfReserved2);
printf("实际位图数据的偏移字节数:%d\n",pBmpHead->bfOffBits);
}
void showBmpInforHead(tagBITMAPINFOHEADER* pBmpInforHead)
{
printf("位图信息头:\n");
printf("结构体的长度:%d\n",pBmpInforHead->biSize);
printf("位图宽:%d\n",pBmpInforHead->biWidth);
printf("位图高:%d\n",pBmpInforHead->biHeight);
printf("biPlanes平面数:%d\n",pBmpInforHead->biPlanes);
printf("biBitCount采用颜色位数:%d\n",pBmpInforHead->biBitCount);
printf("压缩方式:%d\n",pBmpInforHead->biCompression);
printf("biSizeImage实际位图数据占用的字节数:%d\n",pBmpInforHead->biSizeImage);
printf("X方向分辨率:%d\n",pBmpInforHead->biXPelsPerMeter);
printf("Y方向分辨率:%d\n",pBmpInforHead->biYPelsPerMeter);
printf("使用的颜色数:%d\n",pBmpInforHead->biClrUsed);
printf("重要颜色数:%d\n",pBmpInforHead->biClrImportant);
}
void showRgbQuan(tagRGBQUAD* pRGB)
{
printf("(%-3d,%-3d,%-3d) ",pRGB->rgbRed,pRGB->rgbGreen,pRGB->rgbBlue);
}
void main()
{
BITMAPFILEHEADER bitHead;
BITMAPINFOHEADER bitInfoHead;
FILE* pfile;
char strFile[50];
char *BmpFileHeader;
WORD *temp_WORD;
DWORD *temp_DWORD;
printf("please input the .bmp file name:\n");
scanf("%s",strFile);
pfile = fopen(strFile,"rb");//打开文件
BmpFileHeader=(char *)calloc(14,sizeof(char));
if(pfile!=NULL)
{
printf("file bkwood.bmp open success.\n");
//读取位图文件头信息
fread(BmpFileHeader,1,14,pfile);
temp_WORD=(WORD* )(BmpFileHeader);
bitHead.bfType=*temp_WORD;
if(bitHead.bfType != 0x4d42)
{
printf("file is not .bmp file!");
return;
}
temp_DWORD=(DWORD *)(BmpFileHeader+sizeof(bitHead.bfType));
bitHead.bfSize=*temp_DWORD;
temp_WORD=(WORD*)(BmpFileHeader+sizeof(bitHead.bfType)+sizeof(bitHead.bfSize));
bitHead.bfReserved1=*temp_WORD;
temp_WORD=(WORD*)(BmpFileHeader+sizeof(bitHead.bfType)+sizeof(bitHead.bfSize)+sizeof(bitHead.bfReserved1));
bitHead.bfReserved2=*temp_WORD;
temp_DWORD=(DWORD*)(BmpFileHeader+sizeof(bitHead.bfType)+sizeof(bitHead.bfSize)+sizeof(bitHead.bfReserved1)+sizeof(bitHead.bfReserved2));
bitHead.bfOffBits=*temp_DWORD;
showBmpHead(&bitHead);
printf("\n\n");
//读取位图信息头信息
fread(&bitInfoHead,1,sizeof(BITMAPINFOHEADER),pfile);
showBmpInforHead(&bitInfoHead);
printf("\n");
}
else
{
printf("file open fail!\n");
return;
}
tagRGBQUAD *pRgb ;
if(bitInfoHead.biBitCount < 24)//有调色板
{
//读取调色盘结信息
long nPlantNum = long(pow(2,double(bitInfoHead.biBitCount))); // Mix color Plant Number;
pRgb=(tagRGBQUAD *)malloc(nPlantNum*sizeof(tagRGBQUAD));
memset(pRgb,0,nPlantNum*sizeof(tagRGBQUAD));
int num = fread(pRgb,4,nPlantNum,pfile);
printf("Color Plate Number: %d\n",nPlantNum);
printf("颜色板信息:\n");
for (int i =0; i {
if (i%5==0)
{
printf("\n");
}
showRgbQuan(&pRgb[i]);
}
printf("\n");
}
int width = bitInfoHead.biWidth;
int height = bitInfoHead.biHeight;
//分配内存空间把源图存入内存
int l_width = WIDTHBYTES(width* bitInfoHead.biBitCount);//计算位图的实际宽度并确保它为32的倍数
BYTE *pColorData=(BYTE *)malloc(height*l_width);
memset(pColorData,0,height*l_width);
long nData = height*l_width;
//把位图数据信息读到数组里
fread(pColorData,1,nData,pfile);
//将位图数据转化为RGB数据
tagRGBQUAD* dataOfBmp;
dataOfBmp = (tagRGBQUAD *)malloc(width*height*sizeof(tagRGBQUAD));//用于保存各像素对应的RGB数据
memset(dataOfBmp,0,width*height*sizeof(tagRGBQUAD));
if(bitInfoHead.biBitCount<24)//有调色板，即位图为非真彩色
{
int k;
int index = 0;
if (bitInfoHead.biBitCount == 1)
{
for(int i=0;i for(int j=0;j {
BYTE mixIndex= 0;
k = i*l_width + j/8;//k:取得该像素颜色数据在实际数据数组中的序号
//j:提取当前像素的颜色的具体值
mixIndex = pColorData[k];
switch(j%8)
{
case 0:
mixIndex = mixIndex<<7;
mixIndex = mixIndex>>7;
break;
case 1:
mixIndex = mixIndex<<6;
mixIndex = mixIndex>>7;
break;
case 2:
mixIndex = mixIndex<<5;
mixIndex = mixIndex>>7;
break;
case 3:
mixIndex = mixIndex<<4;
mixIndex = mixIndex>>7;
break;
case 4:
mixIndex = mixIndex<<3;
mixIndex = mixIndex>>7;
break;
case 5:
mixIndex = mixIndex<<2;
mixIndex = mixIndex>>7;
break;
case 6:
mixIndex = mixIndex<<1;
mixIndex = mixIndex>>7;
break;
case 7:
mixIndex = mixIndex>>7;
break;
}
//将像素数据保存到数组中对应的位置
dataOfBmp[index].rgbRed = pRgb[mixIndex].rgbRed;
dataOfBmp[index].rgbGreen = pRgb[mixIndex].rgbGreen;
dataOfBmp[index].rgbBlue = pRgb[mixIndex].rgbBlue;
dataOfBmp[index].rgbReserved = pRgb[mixIndex].rgbReserved;
index++;
}
}
if(bitInfoHead.biBitCount==2)
{
for(int i=0;i for(int j=0;j {
BYTE mixIndex= 0;
k = i*l_width + j/4;//k:取得该像素颜色数据在实际数据数组中的序号
//j:提取当前像素的颜色的具体值
mixIndex = pColorData[k];
switch(j%4)
{
case 0:
mixIndex = mixIndex<<6;
mixIndex = mixIndex>>6;
break;
case 1:
mixIndex = mixIndex<<4;
mixIndex = mixIndex>>6;
break;
case 2:
mixIndex = mixIndex<<2;
mixIndex = mixIndex>>6;
break;
case 3:
mixIndex = mixIndex>>6;
break;
}
//将像素数据保存到数组中对应的位置
dataOfBmp[index].rgbRed = pRgb[mixIndex].rgbRed;
dataOfBmp[index].rgbGreen = pRgb[mixIndex].rgbGreen;
dataOfBmp[index].rgbBlue = pRgb[mixIndex].rgbBlue;
dataOfBmp[index].rgbReserved = pRgb[mixIndex].rgbReserved;
index++;
}
}
if(bitInfoHead.biBitCount == 4)
{
for(int i=0;i for(int j=0;j {
BYTE mixIndex= 0;
k = i*l_width + j/2;
mixIndex = pColorData[k];
if(j%2==0)
{//低
mixIndex = mixIndex<<4;
mixIndex = mixIndex>>4;
}
else
{//高
mixIndex = mixIndex>>4;
}
dataOfBmp[index].rgbRed = pRgb[mixIndex].rgbRed;
dataOfBmp[index].rgbGreen = pRgb[mixIndex].rgbGreen;
dataOfBmp[index].rgbBlue = pRgb[mixIndex].rgbBlue;
dataOfBmp[index].rgbReserved = pRgb[mixIndex].rgbReserved;
index++;
}
}
if(bitInfoHead.biBitCount == 8)
{
for(int i=0;i for(int j=0;j {
BYTE mixIndex= 0;
k = i*l_width + j;
mixIndex = pColorData[k];
dataOfBmp[index].rgbRed = pRgb[mixIndex].rgbRed;
dataOfBmp[index].rgbGreen = pRgb[mixIndex].rgbGreen;
dataOfBmp[index].rgbBlue = pRgb[mixIndex].rgbBlue;
dataOfBmp[index].rgbReserved = pRgb[mixIndex].rgbReserved;
index++;
}
}
if(bitInfoHead.biBitCount == 16)
{
for(int i=0;i for(int j=0;j {
WORD mixIndex= 0;
k = i*l_width + j*2;
WORD shortTemp;
shortTemp = pColorData[k+1];
shortTemp = shortTemp<<8;
mixIndex = pColorData[k] + shortTemp;
dataOfBmp[index].rgbRed = pRgb[mixIndex].rgbRed;
dataOfBmp[index].rgbGreen = pRgb[mixIndex].rgbGreen;
dataOfBmp[index].rgbBlue = pRgb[mixIndex].rgbBlue;
dataOfBmp[index].rgbReserved = pRgb[mixIndex].rgbReserved;
index++;
}
}
}
else//位图为24位真彩色
{
int k;
int index = 0;
for(int i=0;i for(int j=0;j {
k = i*l_width + j*3;
dataOfBmp[index].rgbRed = pColorData[k+2];
dataOfBmp[index].rgbGreen = pColorData[k+1];
dataOfBmp[index].rgbBlue = pColorData[k];
index++;
}
}
printf("像素数据信息:\n");
/*
for (int i=0; i {
if (i%5==0)
{
printf("\n");
}
showRgbQuan(&dataOfBmp[i]);
}
*/
fclose(pfile);
if (bitInfoHead.biBitCount<24)
{
free(pRgb);
}
free(dataOfBmp);
free(pColorData);
free(BmpFileHeader);
printf("\n");
}
