BMP文件格式

 BMP是Windows中一种标准图像格式，全称是Microsoft设备独立位图（device independent bitmap，DIP），又称位图。一个位图文件只能存放一幅图像。按照像素位数的不同（1位，4位，8位，24位），分别对应为单色，16色，256色，真彩色。即在一个4位图中，能够描述的颜色为2的4次方16种。在BMP文件中，采用小端存储方式，低地址存放低位数据，高地址存放高位数据。

 

BMP文件的数据按照从文件头开始的先后顺序分为四个部分：

1.      bmp文件头（bmp file header）：文件的格式、大小等信息。

2.      位图信息头（bitmap information）：提供图像数据的尺寸、位平面数、压缩方式、颜色索引等信息。

3.      调色板（color palate）：可选，如使用索引来表示图像，调色板就是索引与其对应的颜色的映射表。

4.      位图数据（bitmap data）：图像数据。

一个bmp文件可用代码按如下表示：

 typedef struct tagBITMAP_FILE{
      BITMAPFILEHEADER bitmapheader;
      BITMAPINFOHEADER bitmapinfoheader;
      PALETTEENTRY palette[256];
      UCHAR *buffer;
} BITMAP_FILE

1、  BMP文件头：BITMAPFILEHEADER

其结构定义如下：

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typedef  struct  tagBITMAPFILEHEADER {      WORD  bfType; //位图文件的类型，必须为BM(1-2字节）      DWORD  bfSize; //位图文件的大小，以字节为单位（3-6字节，低位在前）      WORD  bfReserved1; //位图文件保留字，必须为0(7-8字节）      WORD  bfReserved2; //位图文件保留字，必须为0(9-10字节）      DWORD  bfOffBits; //位图数据的起始位置，以相对于位图（11-14字节，低位在前）      //文件头的偏移量表示，以字节为单位 }BITMAPFILEHEADER;

2、位图信息段：BITMAPINFOHEADER

 
 

  
  

   
   
 
       

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         typedef  
         struct  
         tagBITMAPINFOHEADER{ 
        
 
        
 
         DWORD  
         biSize; 
         //本结构所占用字节数（15-18字节） 
        
 
        
 
         LONG  
         biWidth; 
         //位图的宽度，以像素为单位（19-22字节） 
        
 
        
 
         LONG  
         biHeight; 
         //位图的高度，以像素为单位（23-26字节） 
        
 
        
 
         WORD  
         biPlanes; 
         //目标设备的级别，必须为1(27-28字节） 
        
 
        
 
         WORD  
         biBitCount; 
         //每个像素所需的位数，必须是1（黑白图像），（29-30字节） 
        
 
        
 
         //4(16色），8(256色）16(高彩色)，24（真彩色），新的BMP格式支持32位色。 
        
 
        
 
         DWORD  
         biCompression; 
         //位图压缩类型，有效的值为BI_RGB（不压缩），（31-34字节） 
        
 
        
 
         //BI_RLE8,BI_RLE$,BI_BITFILEDS(均为 windows定义常量） 
        
 
        
 
         DWORD 
           
         biSizeImage; 
         //实际位图数据占用的字节数(其中包含了为了补齐行数是4的倍数而添加的空字节)，以字节为单位（35-38字节） 
        
 
        
 
         LONG  
         biXPelsPerMeter; 
         //位图水平分辨率，每米像素数（39-42字节） 
        
 
        
 
         LONG  
         biYPelsPerMeter; 
         //位图垂直分辨率，每米像素数（43-46字节) 
        
 
        
 
         DWORD  
         biClrUsed; 
         //位图实际使用的的颜色数（47-50字节） 
        
 
        
 
         DWORD  
         biClrImportant; 
         //位图显示过程中重要的颜色数（51-54字节） 
        
 
        
 
         }BITMAPINFOHEADER; 
        
 
       
  
  
 
 

  其中位图的宽度必须为4的倍数。因为windows在进行扫描时候的最小单位是4个字节，不足时，用0进行填充。

  一个扫描行所占真实字节数的计算公式如下：

DataSizePerLine=(biWidth * biBitCount /8+ 3)/4* 4

  BMP文件头与位图信息段合起来可叫做位图头文件，固定长度为54个字节。

3、颜色表

 
 

  
  颜色表用于说明位图中的颜色，它有若干个表项，每一个表项是一个RGBQUAD类型的结构，定义一种颜色。RGBQUAD结构的定义如下：
 
 
 
 

  
  

   
   
 
       

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         typedef  
         struct  
         tagRGBQUAD{ 
        
 
        
 
         BYTE  
         rgbBlue; 
         //该颜色的蓝色分量（值范围为0-255) 
        
 
        
 
         BYTE  
         rgbGreen; 
         //该颜色的绿色分量（值范围为0-255) 
        
 
        
 
         BYTE  
         rgbRed; 
         //该颜色的红色分量（值范围为0-255) 
        
 
        
 
         BYTE  
         rgbReserved; 
         //保留，必须为0 
        
 
        
 
         }RGBQUAD; 
        
 
       
  
  
 
 

  为什么需要颜色表呢？以一幅100X100的4位图为例。如果不采用颜色表，R、G、B的取值范围都是0~255，各需要一个字节。则该图像需要100X100X3=30000字节。当采用了颜色表，像素位只需要保存颜色表的索引即可。还是以100X100的4位图为例，只需要4位半个字节就能对应颜色表中的所有信息。颜色表的大小为16X3=48位。图像的总字节数位100X100X0.5+48=5048。可见采用颜色表大大减少了图像的大小。对24位真彩色图而言，使用颜色表只能加大图像占用的内存。如果以24位用作索引，还需加上一张大小为256X256X256X3字节的颜色表。还不如直接使用24位保存颜色信息。

4、位图数据

  记录了图像的每一个像素值。对于有颜色表的位图，位图数据就是该像素颜色在调色板中的索引值；对于真彩色图，位图数据就是实际的R、G、B值。

  BMP文件的数据是从图像的左下角开始逐行扫描的，即从下到上、从左到右，将图像的像素值一一记录下来，因此图像的坐标零点在图像的左下角。