BMP图像格式详解

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。Windows3.0以前的BMP位图文件格式与显示设备有关，因此称其为设备相关位图（DDB）文件格式。Windows3.0以后的BMP位图文件格式与显示设备无关，因此把这种BMP位图文件格式称为设备无关位图（DIB）格式。目的是为了让Windows能够在任何类型的显示设备上显示BMP位图文件。BMP位图文件默认的扩展名为.bmp

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

位图文件头
位图信息	位图信息头
	调色板数据
像素数据

 

图1.1 BMP图像文件结构

1）位图头文件

Visual C++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，其结构如下：

 typedef structtagBITMAPFILEHEADER

{

   WORD     bfType;   /*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位二进制整数。

2）位图信息头

Visual C++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，其结构如下：

typedef struct BITMAPINFOHEADER

{

     DWORD   biSize;        /*BITMAPINFOHEADER结构所需的字节数*/

     LONG     biWidth;      /*图像的宽度，以像素为单位*/

     LONG     biHeight;      /*图像的高度，以像素为单位*/

     WORD     biPlanes;      /*目标设备位平面数，其值设置为1*/

     WORD     biBitCount;    /*每像素位数，为1、4、8或24之一*/

     DWORD    biCompression; /*压缩类型，0为不压缩*/

    DWORD    biSizeImage;      /*压缩图像大小的字节数，非压缩图像为0*/

    LONG      biXPelsPerMeter;  /*水平分辨率*/

    LONG      biYPelsPerMeter;  /*垂直分辨率*/

    DWORD    biClrUsed;       /*使用的色彩数*/

    DWORD    biClrImportant;    /*重要色彩数，0表示都重要*/

}BITMAPINFOHEADER;

3)调色板

Visual C++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（值范围为0~255）*/

  BYTE  rgbGreen;     /*指定绿色分量（值范围为0~255）*/

 

  BYTE  rgbRed;       /*指定红色分量（值范围为0~255）*/

 

  BYTE  rgbReserved;    /*保留值，必须为0*/

 

}RGBQUAD;

对于24位真彩色图像，其不使用调色板，因为位图中的RGB值就代表了每个像素的颜色，因此BITMAPINFOHEADER后直接是像素数据。

4）像素数据

紧跟在调色板之后的图像数据字节阵列，用BYTE数据结构存储。图像的每一扫描行由表示图像的连续像素字节组成，每一行的字节数取决于图像的颜色数目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下面的最左边的第一个像素，然后是最左边的第二个像素，而最后读到的图像数据是位图最上面一行的最右边的一个像素。