DIB位图文件的格式、读取、保存和显示

转自：http://blog.csdn.net/sjiang2142/article/details/6445082

一、位图文件结构

位图文件由三部分组成：文件头 + 位图信息 + 位图像素数据

1、位图文件头。位图文件头主要用于识别位图文件。以下是位图文件头结构的定义：

 typedef struct tagBITMAPFILEHEADER { // bmfh
     WORD    bfType;
     DWORD   bfSize;
     WORD    bfReserved1;
     WORD    bfReserved2;
     DWORD   bfOffBits;
 } BITMAPFILEHEADER;

其中的bfType值应该是“BM”（0x4d42），标志该文件是位图文件。bfSize的值是位图文件的大小。

2、位图信息中所记录的值用于分配内存，设置调色板信息，读取像素值等。
以下是位图信息结构的定义：

 typedef struct tagBITMAPINFO {
     BITMAPINFOHEADER    bmiHeader;
     RGBQUAD             bmiColors[1];
 } BITMAPINFO;

可见位图信息也是由两部分组成的：位图信息头 + 颜色表

2.1位图信息头。位图信息头包含了单个像素所用字节数以及描述颜色的格式，此外还包括位图的宽度、高度、目标设备的位平面数、图像的压缩格式。以下是位图信息头结构的定义：

 typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{ // bmih
     DWORD  biSize;
     LONG   biWidth;
     LONG   biHeight;
     WORD   biPlanes;
     WORD   biBitCount
     DWORD  biCompression;
     DWORD  biSizeImage;
     LONG   biXPelsPerMeter;
     LONG   biYPelsPerMeter;
     DWORD  biClrUsed;
     DWORD  biClrImportant;
 } BITMAPINFOHEADER;

下表是对结构体当中各个成员的说明： 
结构成员
 说 明 
biSize 结构BITMAPINFOHEADER的字节数，即sizeof(BITMAPINFOHEADER)* 
biWidth
 以像素为单位的图像宽度* 
biHeight
 以像素为单位的图像长度* 
biplanes
 目标设备的位平面数 
biBitCount
 每个像素的位数*（1） 
biCompression
 图像的压缩格式（这个值几乎总是为0） 
biSizeImage
 以字节为单位的图像数据的大小（对BI_RGB压缩方式而言） 
biXPelsPermeter
 水平方向上的每米的像素个数 
biYpelsPerMeter
 垂直方向上的每米的像素个数 
biClrused
 调色板中实际使用的颜色数（2） 
biClrImportant
 现实位图时必须的颜色数（3）

说明：*是需要加以注意的部分，因为它们是我们在进行位图操作时经常参考的变量
（1）对于每个像素的字节数，分别有一下意义：
0，用在JPEG格式中
1，单色图，调色板中含有两种颜色，也就是我们通常说的黑白图片
4，16色图
8，256色图，通常说的灰度图
16，64K图，一般没有调色板，图像数据中每两个字节表示一个像素，5个或6个位表示一个RGB分量
24，16M真彩色图，一般没有调色板，图像数据中每3个字节表示一个像素，每个字节表示一个RGB分量
32，4G真彩色，一般没有调色板，每4个字节表示一个像素，相对24位真彩图而言，加入了一个透明度，即RGBA模式

（2）这个值通常为0，表示使用biBitCount确定的全部颜色，例外是使用的颜色数目小于制定的颜色深度的颜色数目的最大值。

（3）这个值通常为0，表示所有的颜色都是必需的

2.2颜色表。颜色表一般是针对16位一下的图像而设置的，对于16位和16位以上的图像，由于其位图像素数据中直接对对应像素的RGB(A)颜色进行描述，因而省却了调色板。而对于16位一下的

图像，由于其位图像素数据中记录的只是调色板索引值，因而需要根据这个索引到调色板去取得相应的RGB(A)颜色。颜色表的作用就是创建调色板。

下图是带调色板和不带调色板的位图的简单示意图

图1 带调色板和不带调色板位图之间的区别

颜色表是由颜色表项组成的，颜色表项结构的定义如下：

 typedef struct tagRGBQUAD { // rgbq
     BYTE    rgbBlue;
     BYTE    rgbGreen;
     BYTE    rgbRed;
     BYTE    rgbReserved;
 } RGBQUAD;

其中需要注意的问题是，RGBQUAD结构中的颜色顺序是BGR，而不是平常的RGB。

3、位图数据。最后，在位图文件头、位图信息头、位图颜色表之后，便是位图的主体部分：位图数据。根据不同的位图，位图数据所占据的字节数也是不同的，比如，对于8位位图，每个字

节代表了一个像素，对于16位位图，每两个字节代表了一个像素，对于24位位图，每三个字节代表了一个像素，对于32位位图，每四个字节代表了一个像素

二、位图文件的读取、保存和显示

头文件中定义

 private:
  DWORD m_dwDibSize;
  CPalette m_Palette;
  int m_nPaletteEntries;
  RGBQUAD *m_pPalette;
  unsigned char *m_pDib, *m_pDibBits;
  BITMAPINFOHEADER *m_pBIH;

  

1、读取位图

 //加载图片
 void CImageDisposeDlg::OnBtnloadimage()
 {
  // TODO: Add your control notification handler code here

  //文件路径名称
  CString pszFilename;

  //浏览文件对话框
  CFileDialog hFileDlg(TRUE,"bmp",
     NULL,
     OFN_FILEMUSTEXIST|OFN_READONLY|OFN_PATHMUSTEXIST|OFN_NOCHANGEDIR,
     TEXT("BMP (*.bmp)|*.bmp|所有文件(*.*)|*.*|"),
     NULL);

  if(hFileDlg.DoModal() == IDOK)
  {
     //获得文件路径名称
     pszFilename=hFileDlg.GetPathName();
  }

  //文件类
  CFile cf;

  //文件打开失败，程序返回
  if( !cf.Open( pszFilename, CFile::modeRead ) )
  {
   return;
  }

  //获得位图信息文件大小
  DWORD dwDibSize;
  dwDibSize = cf.GetLength() - sizeof( BITMAPFILEHEADER );

  //申请一块内存存放位图信息
  unsigned char *pDib;
  pDib = new unsigned char [dwDibSize];
  if( pDib == NULL )
  {
   return;
  }

  //位图文件头
  BITMAPFILEHEADER BFH;

  //从文件读取位图文件头和位图数据
  try{
   // 判断读取位图文件头是否成功
   if( cf.Read( &BFH, sizeof( BITMAPFILEHEADER ) )
    != sizeof( BITMAPFILEHEADER ) ||

    // 判断是否是位图类型
    BFH.bfType != 'MB' ||

    // 判断读取位图数据是否成功
    cf.Read( pDib, dwDibSize ) != dwDibSize ){

    //释放位图数据指针
    delete [] pDib;

    //读取失败，程序返回
    return;
    }
   }
  catch( CFileException *e ){
    e->Delete();
    delete [] pDib;
    return;
   }

  //重置全局位图信息指针
  if( m_pDib != NULL )
  {
   delete m_pDib;
  }

  //将位图信息指针和位图信息大小赋值给全局变量
  m_pDib = pDib;
  m_dwDibSize = dwDibSize;

  //获取位图信息头指针
  m_pBIH = (BITMAPINFOHEADER *) m_pDib;

  //获取位图调色板指针
  m_pPalette = (RGBQUAD *) &m_pDib[sizeof(BITMAPINFOHEADER)];

  // 计算调色板中实际颜色数量
  m_nPaletteEntries = 1 << m_pBIH->biBitCount;//1左移
  if( m_pBIH->biBitCount > 8 )
  {
   m_nPaletteEntries = 0;
  }
  else if( m_pBIH->biClrUsed != 0 )
  {
   m_nPaletteEntries = m_pBIH->biClrUsed;
  }

  // 获取位图数据指针
  m_pDibBits = &m_pDib[sizeof(BITMAPINFOHEADER)+m_nPaletteEntries*sizeof(RGBQUAD)];

  // 重置全局调色板
  if( m_Palette.GetSafeHandle() != NULL )
  {
   m_Palette.DeleteObject();
  }

  //如果调色板颜色数量不为零，则通过逻辑调色板创建调色板
  if( m_nPaletteEntries != 0 ){

   //为逻辑调色板分配内存
   LOGPALETTE *pLogPal = (LOGPALETTE *) new char
     [sizeof(LOGPALETTE)+
     m_nPaletteEntries*sizeof(PALETTEENTRY)];

   if( pLogPal != NULL ){

    //设置逻辑调色板的版本
    pLogPal->palVersion = 0x300;
    //设置逻辑调色板的颜色数量
    pLogPal->palNumEntries = m_nPaletteEntries;

    //为每个颜色实体赋颜色值
    for( int i=0; i<m_nPaletteEntries; i++ ){
     pLogPal->palPalEntry[i].peRed =
      m_pPalette[i].rgbRed;
     pLogPal->palPalEntry[i].peGreen =
      m_pPalette[i].rgbGreen;
     pLogPal->palPalEntry[i].peBlue =
      m_pPalette[i].rgbBlue;
     }

    //创建调色板
    m_Palette.CreatePalette( pLogPal );
    //释放内存
    delete [] pLogPal;
    }
   }
  //重绘
  Invalidate();
 }

2、保存位图

 //保存图片
 void CImageDisposeDlg::OnBtnsave()
 {
  // TODO: Add your control notification handler code here
  //文件路径名称
  CString pszFilename;

  //浏览文件对话框
  CFileDialog hFileDlg(FALSE,"bmp",
     NULL,
     OFN_FILEMUSTEXIST|OFN_READONLY|OFN_PATHMUSTEXIST|OFN_NOCHANGEDIR,
     TEXT("BMP (*.bmp)|*.bmp|所有文件(*.*)|*.*|"),
     NULL);

  if(hFileDlg.DoModal() == IDOK)
  {
     //获得文件路径名称
     pszFilename=hFileDlg.GetPathName();
  }

  // 如果位图信息为空则程序返回
  if( m_pDib == NULL )
   return;

  //文件类
  CFile cf;

  // 创建文件
  if( !cf.Open( pszFilename,
   CFile::modeCreate | CFile::modeWrite ) )
   return;

  // 写入数据
  try{

   //创建位图文件头
   BITMAPFILEHEADER BFH;
   memset( &BFH, 0, sizeof( BITMAPFILEHEADER ) );
   BFH.bfType = 'MB';
   BFH.bfSize = sizeof( BITMAPFILEHEADER ) + m_dwDibSize;
   BFH.bfOffBits = sizeof( BITMAPFILEHEADER ) +
    sizeof( BITMAPINFOHEADER ) +
    m_nPaletteEntries * sizeof( RGBQUAD );

   //将数据写入文件
   cf.Write( &BFH, sizeof( BITMAPFILEHEADER ) );
   cf.Write( m_pDib, m_dwDibSize );
   }
  catch( CFileException *e ){
   e->Delete();
   return;
   }

 }

3、显示位图

 void CImageDisposeDlg::OnPaint()
 {

  CPaintDC dc(this);

  //如果位图信息为空，程序返回
  if( m_pDib == NULL )
   return;

  //获得位图宽高
  int nWidth,nHeight;
  nWidth = m_pBIH->biWidth;
  nHeight = m_pBIH->biHeight;

  //如果有调色板则使用调色板
  if( m_Palette.GetSafeHandle() != NULL )
  {
   CPalette *pOldPalette;
   pOldPalette = dc.SelectPalette( &m_Palette, FALSE );//选择调色板
   dc.RealizePalette();//实现调色板

   //绘图
   StretchDIBits( dc.m_hDC, 0, 0,
    nWidth, nHeight,
    0, 0,
    m_pBIH->biWidth, m_pBIH->biHeight,
    m_pDibBits,
    (BITMAPINFO *) m_pBIH,
    BI_RGB, SRCCOPY );

   //恢复调色板
   dc.SelectPalette( pOldPalette, FALSE );
  }
  else//没有调色板，直接绘制
  {
   StretchDIBits( dc.m_hDC, 0, 0,
    nWidth, nHeight,
    0, 0,
    m_pBIH->biWidth, m_pBIH->biHeight,
    m_pDibBits,
    (BITMAPINFO *) m_pBIH,
    BI_RGB, SRCCOPY );
  }
 }