（学习笔记1）BMP位图的组成

BMP图像文件
BMP位图文件格式是Windows系统交换图像数据的一种标准图像文件存储格式，在Windows环境下运行的所有图像处理软件都支持这种格式。Windows 3.0以前的BMP位图文件格式与现实设备有关，因此把它称为设备相关位图（Device-dependent Bitmap， DDB）文件格式。Windows以后的BMP位图文件格式与显示设备无关（Device-indenpendet Bitmap， DIB）格式，目的是让Windows能够在任何类型的显示设备上显示BMP位图文件。BMP位图文件默认的文件扩展名为bmp。

BMP位图文件由4个部分组成：位图文件头（Bitmap-file Header）、位图信息头（Bitmap-information Header）、调色板（Palette）和像素数据（Image Data）。如下图所示：

1.位图头文件
VC ++ 中用BITMAPFILEHEADER数据结构定义位图头文件，它包含文件类型、文件大小和存放位置等信息，结构如下：

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER
{
    WORD    byType;      //说明文件的类型 
    DWORD   bfSize;      //说明文件的大小，以字节为单位 
    WORD    bfReserved1; //保留，设置为0 
    WORD    bfReserved2; //保留，设置为0 
    DWORD   bfOffBits; // 说明从BITMAPFILEHEADER结构
    //开始到实际图像数据阵列字节间的字节偏移量

}BITMAPFILEHEADER;

这个结构的长度是固定的，为14个字节，其中WORD为无符号16位二进制数，DWORD为无符号32位二进制数。

2.位图信息头
VC ++ 中用BITMAPINFOHEADER数据结构定义位图信息头，它包含位图的大小、压缩类型和颜色格式等信息，其结构定义如下：

typedef struct BITMAPINFOHEADER
{
    DWORD   biSize;        //本结构大小的字节数
    LONG    biWidth;       //位图的宽度，单位为像素点
    LONG    biHeight;      //位图的高度，单位为像素点
    WORD    biPlanes;      //目标设备位平面数，其值设置为1 1
    WORD    biBitCount;    //像素的位数(1,4,8,24)
    DWORD   biCompression; //压缩方式,0为不压缩 
    DWORD   biSizeImage;   //压缩图像大小的字节数,为压缩图像为0 
    LONG    biXpelsPerMeter;//水平分辨率(像素点每米)
    LONG    biYpelsPerMeter;//垂直分辨率(像素点每米)
    DWORD   biClrUsed;      //图像中使用的颜色数
    DWORD   biClrImportant; //重要色彩数，0表示都重要 
}BITMAPINFOHEADER;

3.调色板
VC ++ 中，调色板实际上定义为一个数组，共有biClrUsed个元素，每个元素的类型是一个RGBQUAD结构，其定义如下：

typedef struct tagRGBQUAD
{
    BYTE    rgbBlue;     //指定蓝色分量 
    BYTE    rgbGreen;    //指定绿色分量 
    BYTE    rgbRed;      //指定红色分量 
    BYTE    rgbReserved; //保留值 
}RGBQUAD; 

24位真彩色图像不使用调色板，因为位图中的RGB值就代表了每个像素的颜色，所以BITMAPINFOHEADER后直接是像素数据
4.像素数据
紧跟在调色板之后的是图像数据字节阵列，用BYTE数据结构存储。图像的每一扫描行由表死图像的连续像素字节组成，每一行的字节数取决与图像的颜色数和用像素表示的图像宽度。扫描行是由底向上存储的，这就是说，数据存放是从下到上，从左到右。从文件中最先读到的图像数据是位图最小面的左边的第一个元素，然后是左边的第二个像素，而最后读到的图像数据是位图最上面一行最右边的一个像素。

我们可以通过UltraEdit软件打开一副bmp照片。我们将要打开的照片是下面这副

通过UltraEdit软件打开后我们可以看位图头文件的数据，如下图：

BITMAPFILEHEADER部分如下图：

1)1：图像文件头。 424Dh = “BM”，表示是Windows支持的BMP格式。
2)2-3：整个文件大小。48AA 0A00，为000AAA48h。
3)4-5：保留，必须设置为0。
4)6-7：从头文件开始到位图数据之间的偏移量。3600 0000，为00000036h。
5)8-9：位图图信息头长度。
6)10-11：位图宽度，以像素为单位。2D02 0000，为0000022Dh。
7)12-13：位图高度，以像度为单位。A201 0000，为000001A2h。
8)14：位图的位面数，该值总是1。0100，为0001h。

BITMAPINFOHEADER：

9)15：每个像素的位数。有1(单色)，4(16色), 8(256色), 16(64K色，高彩色), 24(16M色，
10)真彩色)，32(4096M色，增强型真彩色)。1800 0000为00000018h。
11)16-17：有压缩说明，有0(不压缩)，1(RLE 8，8位RLE压缩)，2(RLE 4，4位RLE压缩，3(Bitfields，位域存放))。 图中0000 0000为00000000h。
12)18-19：用字节数表示的位图数据的大小，该数必须是4的倍数，数值上等于位图宽度位图高度每个像素位数。12AA 0A00为000AAA12h。
13)20-21：用像素/米表示的水平分辨率。2700 0000为00000027h。
14)22-23：用像素/米表示的垂直分辨率。2700 0000为00000027h。
15)24-25：位图使用的颜色索引数。设为0的话，则说明使用所有调色板项。图中为0000 0000为00000000h。
16)26-27：对图像显示有重要影响的颜色索引的数目。如果是0，表示都重要。图中为0000 0000为00000000h。

RGBQUAD：

图中列举了调色板的三个表项，可以看到分别是(3E,47,32,3E) , (47, 32, 3F, 48) , (33, 3F, 48, 33)

后面就是像素数据。下一篇博文来介绍如何读取与显示BMP照片。