BMP图片格式记录

   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色图像为8字节；16色图像位64字节；256色图像为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色图像每点占1位；16色图像每点占4位；256色图像每点占8位；真彩色图像每点占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。对于真彩色图，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。对于真彩色图，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