BMP文件格式探索

本文通过一个16色位图实验,详细介绍了BMP图像文件的结构组成,包括位图头文件、位图信息数据结构、调色板及位图数据。并通过实例展示了如何分析16色位图。

详细的文件(实验素材、成果图片以及文档)下载:http://download.youkuaiyun.com/detail/u010476739/8014701

BMP:

典型的BMP图像文件由四部分组成:

1:位图头文件数据结构,它包含BMP图像文件的类型、显示内容等信息;

2:位图信息数据结构,它包含有BMP图像的宽、高、压缩方法,以及定义颜色等信息;

3:调色板,这个部分是可选的,有些位图需要调色板,有些位图,比如真彩色图(24位的BMP)就不需要调色板;

4:位图数据,这部分的内容根据BMP位图使用的位数不同而不同,在24位图中直接使用RGB,而其他的小于24位的使用调色板中颜色索引值。

 

实验:采用16色(使用调色板,用4bit位表示一个像素)

准备:

一、打开windows的画图工具,调整大小和出现网格,并扩大视图至最大:



用铅笔工具点点,总共10个点,上下各五个,如图所示:


然后保存成16色位图:


现在就得到了制作好的16色位图数据了,用windows照片查看器查看一下,注意放大到最大:


可以看到这个图片共上下两行,每一行有10个像素。

 

另外看一下这个文件的大小:


可以知道这个图片大小为134B。

实验开始:

二、开始分析

1.  首先用editplus打开,选择16进制查看方式:


 2.      分析过程省略,看最终效果图:


        

实验结束。

 

对应的数据结构:

1:BMP文件头(14字节)

BMP文件头数据结构含有BMP文件的类型、文件大小和位图起始位置等信息。

其结构定义如下:

 

 

 

 

 

 

 

typedefstructtagBITMAPFILEHEADER{

WORDbfType;//位图文件的类型,必须为BM(1-2字节)

DWORDbfSize;//位图文件的大小,以字节为单位(3-6字节,低位在前)

WORDbfReserved1;//位图文件保留字,必须为0(7-8字节)

WORDbfReserved2;//位图文件保留字,必须为0(9-10字节)

DWORDbfOffBits;//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:位图信息头(40字节)

BMP位图信息头数据用于说明位图的尺寸等信息。

typedefstructtagBITMAPINFOHEADER{

DWORDbiSize;//本结构所占用字节数(15-18字节)

LONGbiWidth;//位图的宽度,以像素为单位(19-22字节)

LONGbiHeight;//位图的高度,以像素为单位(23-26字节)

WORDbiPlanes;//目标设备的级别,必须为1(27-28字节)

WORDbiBitCount;//每个像素所需的位数,必须是1(双色),(29-30字节)

//4(16色),8(256色)16(高彩色)或24(真彩色)之一

DWORDbiCompression;//位图压缩类型,必须是0(不压缩),(31-34字节)

//1(BI_RLE8压缩类型)或2(BI_RLE4压缩类型)之一

DWORDbiSizeImage;//位图的大小(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)

LONGbiXPelsPerMeter;//位图水平分辨率,每米像素数(39-42字节)

LONGbiYPelsPerMeter;//位图垂直分辨率,每米像素数(43-46字节)

DWORDbiClrUsed;//位图实际使用的颜色表中的颜色数(47-50字节)

DWORDbiClrImportant;//位图显示过程中重要的颜色数(51-54字节)

}BITMAPINFOHEADER;

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:

typedefstructtagRGBQUAD{

BYTErgbBlue;//蓝色的亮度(值范围为0-255)

BYTErgbGreen;//绿色的亮度(值范围为0-255)

BYTErgbRed;//红色的亮度(值范围为0-255)

BYTErgbReserved;//保留,必须为0

}RGBQUAD;

颜色表中RGBQUAD结构数据的个数有biBitCount来确定:

当biBitCount=1,4,8时,分别有2,16,256个表项;

当biBitCount=24时,没有颜色表项。

位图信息头和颜色表组成位图信息,BITMAPINFO结构定义如下:

typedefstructtagBITMAPINFO{

BITMAPINFOHEADERbmiHeader;//位图信息头

RGBQUADbmiColors[1];//颜色表

}BITMAPINFO;

4:位图数据

位图数据记录了位图的每一个像素值,记录顺序是在扫描行内是从左到右,扫描行之间是从下到上。位图的一个像素值所占的字节数:

当biBitCount=1时,8个像素占1个字节;

当biBitCount=4时,2个像素占1个字节;

当biBitCount=8时,1个像素占1个字节;

当biBitCount=24时,1个像素占3个字节,按顺序分别为B,G,R;

Windows规定一个扫描行所占的字节数必须是

4的倍数(即以long为单位),不足的以0填充,

biSizeImage = ((((bi.biWidth *bi.biBitCount) + 31) & ~31) / 8) * bi.biHeight;

 

 

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