图解 bmp 文件(BITMAP,windows位图文件)格式

最新推荐文章于 2023-12-12 16:43:06 发布
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CC 4.0 BY-SA版权
分类专栏： [编程] 文章标签： windows 位图 bmp BITMAP
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/wisepragma/article/details/53228990
本文详细介绍了解析BMP图像文件的方法，包括不同位深下的颜色数据处理流程，并提供了具体的代码示例。涵盖了从单色到增强真彩色的各种情况，以及如何在Windows环境下高效地绘制BMP图像。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

既然是图解,此处省去介绍....直接上图

以下代码中SetPixel()为在屏幕中打点的函数,在单片机中由自己实现,

根据不同的位深来解析,都是根据以上图片方式,推导出来的算法.

并没有实现压缩算法,图像高度为负的情况,并且未优化,图像较大时速度慢

(pmybmp指向bmp文件的数组)

 

//windows下加入缓冲提高速度

HDC hdc=GetDC(hWnd);//second method
HDC hmdc = CreateCompatibleDC(hdc);
HBITMAP hbmp = CreateCompatibleBitmap(hdc, bminfohdr.biWidth, bminfohdr.biHeight);
SelectObject(hmdc, hbmp);

 

 

 

 

 

        char *pmybmp = (char*)BMP_WAVE;
        BITMAPFILEHEADER bmfilehdr;
        BITMAPINFOHEADER bminfohdr; 

        memcpy(&bmfilehdr, &pmybmp[0], sizeof(BITMAPFILEHEADER));//14
        memcpy(&bminfohdr, &pmybmp[14], sizeof(BITMAPINFOHEADER));//40
        printf("\n..............................\n");
        printf("\nsizeof(BITMAPFILEHEADER)=%d\n", sizeof(BITMAPFILEHEADER));
        printf("bmfilehdr.bfType=%#02x\n", bmfilehdr.bfType);
        printf("bmfilehdr.bfSize=%#04x,bmp文件大小:%d字节\n", bmfilehdr.bfSize, bmfilehdr.bfSize);
        printf("bmfilehdr.bfOffBits=%#04x (到RGBQUAD偏移字节)\n", bmfilehdr.bfOffBits);
        printf("sizeof(BITMAPINFOHEADER)=%d\n", sizeof(BITMAPINFOHEADER));
        printf("bminfohdr.biSize=%#04x  ( 结构体BITMAPINFOHEADER大小,=sizeof(BITMAPINFOHEADER) )\n", bminfohdr.biSize);
        printf("bminfohdr.biWidth=%#04x  (位图宽:%dpixels)\n", bminfohdr.biWidth, bminfohdr.biWidth);
        printf("bminfohdr.biHeight=%#04x  (位图高:%dpixels)\n", bminfohdr.biHeight, bminfohdr.biHeight);
        printf("bminfohdr.biPlanes=%#02x  (平面数)\n", bminfohdr.biPlanes);
        printf("bminfohdr.biBitCount=%#02x  (%d位深,1:单色,4:16色,8:256色,16:高彩色,24:真彩色,32:增强真彩色)\n", bminfohdr.biBitCount, bminfohdr.biBitCount);
        printf("bminfohdr.biCompression=%d  (压缩算法:0:BI_RGB,1:BI_RLE8,2:BI_RLE4,3:BI_BITFIELEDS,4:BI_JPEG,5:BI_PNG)\n", bminfohdr.biCompression);
        printf("bminfohdr.biSizeImage=%d  (位图缓冲,BI_RGB常为0)\n", bminfohdr.biSizeImage);
        printf("bminfohdr.biXPelsPerMeter=%d  (水平分辨率,pixels/meter)\n", bminfohdr.biXPelsPerMeter);
        printf("bminfohdr.biYPelsPerMeter=%d  (垂直分辨率,pixels/meter)\n", bminfohdr.biYPelsPerMeter);
        printf("bminfohdr.biClrUsed=%d  (位深为1~8时,用于指定调用板用到的颜色数,0表示全部都用到)\n", bminfohdr.biClrUsed);
        printf("bminfohdr.biClrImportant=%d  (0表示所有色彩都重要)\n", bminfohdr.biClrImportant);
  
           switch (bminfohdr.biBitCount)//位深,bpp,bit per pixel
           {
               //色彩位数
           case 32://0x20,增强真彩色,RGBA	///bminfohdr.biCompression == BI_RGB ||bminfohdr.biCompression ==BI_BITFIELDS
           {

               for (long h = 0; h < bminfohdr.biHeight; h++)
               {
                   for (long w = 0; w < bminfohdr.biWidth; w++)
                   {
                       unsigned long idxRGB = bmfilehdr.bfOffBits + w*bminfohdr.biBitCount / 8 + (bminfohdr.biWidth*bminfohdr.biBitCount / 8)*h;
                       //由索引到调色板,0XBB,0XGG,0XGG  //bmfilehdr.bfOffBits指向 调色板 的开头
                       RGBQUAD *pixelclr = (RGBQUAD*)&pmybmp[idxRGB];
                       SetPixel(hmdc, w, bminfohdr.biHeight - h - 1, RGB(pixelclr->rgbRed, pixelclr->rgbGreen, pixelclr->rgbBlue)); // bminfohdr.biHeight>0,图像上下倒置,所以要bminfohdr.biHeight - h
                   }

               }

           }

           break;

           case 24://24bit/pixel,0x18,真彩色,16777216色
           {
               long pad0 = (4 - bminfohdr.biBitCount / 8 * bminfohdr.biWidth % 4) % 4;//补0字节数,bitcount 为位数要除以8!!!
               for (long h = 0; h < bminfohdr.biHeight; h++)
               {
                   for (long w = 0; w < bminfohdr.biWidth; w++)
                   {
                       unsigned long idxRGB = bmfilehdr.bfOffBits + w*bminfohdr.biBitCount / 8 + (bminfohdr.biWidth*bminfohdr.biBitCount / 8 + pad0)*h;
                       //由索引到调色板,0XBB,0XGG,0XGG  //bmfilehdr.bfOffBits指向 调色板 的开头
                       RGBTRIPLE *pixelclr = (RGBTRIPLE*)&pmybmp[idxRGB];
                       // printf("index:%d,RGB(%d,%d,%d)\n", idxRGB, pixelclr->rgbtRed, pixelclr->rgbtGreen, pixelclr->rgbtBlue);
                       SetPixel(hmdc, w, bminfohdr.biHeight - h - 1, RGB(pixelclr->rgbtRed, pixelclr->rgbtGreen, pixelclr->rgbtBlue)); // bminfohdr.biHeight>0,图像上下倒置,所以要bminfohdr.biHeight - h
                   }

               }
          }

           break;

           case 16://0x10,高彩色,65536色,RGB565,RGB444,RGB555
               switch (bminfohdr.biSize)
               {
               case 0x28://X1RGB555,最高位空
               {
                   int pad0 = 32 - bminfohdr.biBitCount*bminfohdr.biWidth % 32;
                   for (long h = 0; h < bminfohdr.biHeight; h++)
                   {
                       for (long w = 0; w < bminfohdr.biWidth; w++)
                       {
                           unsigned long idxRGB = bmfilehdr.bfOffBits + w*bminfohdr.biBitCount / 8 + (bminfohdr.biWidth*bminfohdr.biBitCount + pad0)*h / 8;
                           //由索引到调色板,0XBB,0XGG,0XGG  //bmfilehdr.bfOffBits指向 调色板 的开头
                           USHORT color = *(USHORT*)&pmybmp[idxRGB];
                           RGBTRIPLE pixelclr;
                           pixelclr.rgbtRed = ((0x7c00 & color) >> 7);//RED:D6D5D4D3D2,即每个分量只有5位,靠MSB位置处放
                           pixelclr.rgbtGreen = ((0x03e0 & color) >> 2);//GREEN:D6D5D4D3D2
                           pixelclr.rgbtBlue = ((0x001f & color) << 3);//BLUE:D6D5D4D3D2
                           SetPixel(hmdc, w, bminfohdr.biHeight - h - 1, RGB(pixelclr.rgbtRed, pixelclr.rgbtGreen, pixelclr.rgbtBlue)); // bminfohdr.biHeight>0,图像上下倒置,所以要bminfohdr.biHeight - h
                       }

                   }
               }

               break;
               case 0x38://根据掩膜来取RGB,X4RGB444,RGB565
               {
                   if (bminfohdr.biCompression == BI_BITFIELDS)
                   {
                       struct CLRMASK
                       {
                           DWORD RedMask, GreenMask, BlueMask, AlphaMask;
                       };
                       int rr = 0, rg = 0, rb = 0;
                       CLRMASK *clr = (CLRMASK*)&pmybmp[icolor_table];
                       //printf("icolor_table:%02X,RGBA_MASK:%04x,%04x,%04x,%04x\n", icolor_table, clr->RedMask, clr->GreenMask, clr->BlueMask, clr->AlphaMask);

                       int pad0 = (32 - bminfohdr.biBitCount*bminfohdr.biWidth % 32) % 32;
                       //cmd.puts("...............,.............\n");
                       if (clr->RedMask == 0xf800 && clr->GreenMask == 0x07e0 && clr->BlueMask == 0x001f) { rr = 8; rg = 3; rb = 3; }
                       else if (clr->RedMask == 0x0f00 && clr->GreenMask == 0x00f0 && clr->BlueMask == 0x000f) { rr = 4; rg = 0; rb = 4; }
                       for (long h = 0; h < bminfohdr.biHeight; h++)
                       {
                           for (long w = 0; w < bminfohdr.biWidth; w++)
                           {
                               unsigned long idxRGB = bmfilehdr.bfOffBits + w*bminfohdr.biBitCount / 8 + (bminfohdr.biWidth*bminfohdr.biBitCount + pad0)*h / 8;
                               //由索引到调色板,0XBB,0XGG,0XGG  //bmfilehdr.bfOffBits指向 调色板 的开头
                               USHORT color = *(USHORT*)&pmybmp[idxRGB];
                               RGBTRIPLE pixelclr;
                               pixelclr.rgbtRed = (BYTE)((clr->RedMask & color) >> rr);//RED:D6D5D4D3D2,即每个分量只有5位,靠MSB位置处放
                               pixelclr.rgbtGreen = (BYTE)((clr->GreenMask & color) >> rg);//GREEN:D6D5D4D3D2
                               pixelclr.rgbtBlue = (BYTE)((clr->BlueMask & color) << rb);//BLUE:D6D5D4D3D2
                               SetPixel(hmdc, w, bminfohdr.biHeight - h - 1, RGB(pixelclr.rgbtRed, pixelclr.rgbtGreen, pixelclr.rgbtBlue)); // bminfohdr.biHeight>0,图像上下倒置,所以要bminfohdr.biHeight - h
                           }

                       }
                   }


               }
               break;
               }
               break;

           case 8://8bit/pixel,256色
           {
               long pad0 = (4 - bminfohdr.biBitCount * bminfohdr.biWidth / 8 % 4) % 4;//补0字节数
               //if (pad0 == 4) pad0 = 0;
               for (long h = 0; h < bminfohdr.biHeight; h++)
               {
                   for (long w = 0; w < bminfohdr.biWidth + pad0; w++)
                   {
                       //位图颜色数据索引
                       unsigned long	ibmoffset = w + (bminfohdr.biWidth + pad0) * h;
                       unsigned char	 iclrtbl = pmybmp[bmfilehdr.bfOffBits + ibmoffset];
                       //由索引到调色板,0XBB,0XGG,0XGG,0XAA  //icolor_table指向 调色板 的开头
                       RGBQUAD *pixelclr = (RGBQUAD*)&pmybmp[icolor_table + iclrtbl * 4];
                       SetPixel(hmdc, w, bminfohdr.biHeight - h - 1, RGB(pixelclr->rgbRed, pixelclr->rgbGreen, pixelclr->rgbBlue)); // bminfohdr.biHeight>0,图像上下倒置,所以要bminfohdr.biHeight - h
                   }

               }
               //	printf("FINISHED\n");
           }
           break;

           case 4: //4bit/pixel,16色位图
                //	bminfohdr.biCompression
           {
               int pad0 = (32 - bminfohdr.biBitCount*bminfohdr.biWidth % 32) % 32;
               for (long h = 0; h < bminfohdr.biHeight; h++)
               {
                   for (long w = 0; w < bminfohdr.biWidth; w++)
                   {
                       //索引,4位的索引,即半字节索引
                       unsigned long	ibmoffset = bmfilehdr.bfOffBits + w / 2 + (bminfohdr.biBitCount*bminfohdr.biWidth + pad0) / 8 * h;
                       unsigned char	 iclrtbl = (pmybmp[ibmoffset] >> ((1 - (w & 0x1)) * 4)) & 0x0f;
                       //由索引到调色板,0XBB,0XGG,0XGG,0XAA 
                       //icolor_table指向 调色板 的开头
                       RGBQUAD *pixelclr = (RGBQUAD*)&pmybmp[icolor_table + iclrtbl * 4];
                       SetPixel(hmdc, w, bminfohdr.biHeight - h - 1, RGB(pixelclr->rgbRed, pixelclr->rgbGreen, pixelclr->rgbBlue)); // bminfohdr.biHeight>0,图像上下倒置,所以要bminfohdr.biHeight - h
                   }
               }
           }
           break;

           case 1://单色,一般为黑白,1=白,0=黑,但其实两是两种可定义的颜色,即双色位图 
           {
               int pad0 = (32 - bminfohdr.biBitCount*bminfohdr.biWidth % 32) % 32;
               for (long h = 0; h < bminfohdr.biHeight; h++)
               {
                   for (long w = 0; w < bminfohdr.biWidth; w++)
                   {
                       long idx = (w + h*(bminfohdr.biWidth + pad0)) / 8;
                       unsigned char  mask = (1 << (7 - w % 8));
                       unsigned char dat = pmybmp[bmfilehdr.bfOffBits + idx];

                       SetPixel(hmdc, w, bminfohdr.biHeight - h - 1, (dat & mask) ? RGB(255, 255, 255) : RGB(0, 0, 0)); // bminfohdr.biHeight>0,图像上下倒置,所以要bminfohdr.biHeight - h
                   }
               }
           }
           break;
         }

  

//windows下加入缓冲提高速度      
BitBlt(hdc,1,1,bminfohdr.biWidth,bminfohdr.biHeight, hmdc, 0, 0, SRCCOPY);
DeleteObject(hbmp);
DeleteDC(hmdc);
ReleaseDC(hWnd,hdc);


补充:在WINDOWS上可以用一条语句代替以上代码,速度非常之快,超乎想象,不知道WINDOWS内部是怎么实现的    
 SetDIBitsToDevice(hdc, 0, 0, bminfohdr.biWidth, bminfohdr.biHeight, 0, 0, 0, bminfohdr.biHeight, (pmybmp+ bmfilehdr.bfOffBits), (BITMAPINFO*)&pmybmp[14], DIB_RGB_COLORS); 
//lpvBits :Pointer to DIB color data stored as an array of bytes.
//BITMAPFILEHEADER.bfOffBits:Specifies the offset, in bytes, from the BITMAPFILEHEADER structure to the bitmap bits

 

BMP文件格式详解
tianyu的专栏 - Linux site:blog.youkuaiyun.com/wishfly
02-29 577
BMP文件格式详解（BMP file format） BMP文件格式，又称为Bitmap（位图）或是DIB(Device-Independent Device，设备无关位图)，是Windows系统中广泛使用的图像文件格式。由于它可以不作任何变换地保存图像像素域的数据，因此成为我们取得RAW数据的重要来源。Windows的图形用户界面（graphical user interfaces
TouchGFX之位图
最新发布
lushoumin的博客
03-25 824
从RAM读取数据通常比从闪存读取要快（特别是在使用纹理映射器时，原因是它使用非线性存储器存取），因此，缓存到RAM可提升UI性能。如果缓存到RAM，由于将从RAM读取位图（在某些情况下，写入闪存要求是非存储器映射闪存），因此可以在显示UI的同时将闪存用于其他目的（如日志文件）。为了打破这一限制，位图缓存提供了一种在上电期间缓存RAM中的一些或全部位图数据的机制。如需缓存所有位图，则缓存大小必须足够大，才能包含所有位图数据。如果可分配用于位图缓存的RAM空间小于位图的总大小，则启动过程中不能缓存所有位图。
BMP格式详解plus
u010518621的博客
12-12 1162
因此，这个例子中的调色板的大小就是256x4=1024字节，在调色板之前，有14字节的bmp文件头，40字节的位图信息头，加上1024字节的调色板，一共1078字节，也就是说真正的图像数据前面有1078字节，这和bmp文件头中的bfOffBits相符，验证了我们的讨论。除了24位图，还有1位（单色），2位（4色，CGA），4位（16色，VGA），8位（256色），16位（增强色），24位（真彩色）和32位等。同时，这是一个正数，表示图像是倒立的，即图像数据是从左下角到右上角排列的；接下来就是位图数据了。
python rgb565_24位bmp到RGB565文件转换
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12-13 753
I want to convert 24 bit bmp files to RGB565 format to write to a serial TFT colour display.The size of the 24bit bmp will always be 320x240 pixels as my TFT display is 320x240Has anyone any experienc...
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12-21 1212
位图 计算机能以位图和矢量图格式显示图像。 1、位图（BitMap） 图像又称点阵图或光栅图，它使用我们称为像素(象素，Pixel)的一格一格的小点来描述图像。 常见的文件格式：BMP、JPG(JPE,JPEG)、GIF等。 2、矢量图（Vector） 使用直线和曲线来描述图形，这些图形的元素是一些点、线、矩形、多边形、圆和弧线等等，它们都是通过数学公式计算获得的。 位图和矢量图最简单的区别就是：矢量图可以无限放大，而且不会失真；而位图则不能。 Win32位图使用 1、在资源中添加位.
Windows位图文件格式[转]
weixin_30646505的博客
09-13 203
位图概述 位图格式 位图文件头 结构包含关于类型，大小以及与设备无关的文件层。 typedef struct tagBITMAPFILEHEADER { WORD bfType; DWORD bfSize; WORD bfReserved1; WORD bfReserved2; DWORD bfOffBits; } BITMAPFILEHEADER...
位图文件格式
wuxi_liujq的专栏
06-10 3873
最近在做视频采集,要求将采集到的数据保存成BMP文件的格式,现在把BMP的格式贴一下,供大家学习BMP 是 DOS 和 Windows 兼容计算机上的标准 Windows 图像格式。BMP 格式支持 RGB、索引颜色、灰度和位图颜色模式。可以为图像指定 Windows 或 OS/2? 格式和位深度。对于使用 Windows 格式的 4 位和 8 位图像，还可以指定 RLE 压缩。 BMP
Windows下BMP位图格式介绍
weixin_34200628的博客
04-03 416
BMP图片，是Bitmap（位图）的简称，它是windows下显示图片的基本格式。在windows下任何格式的图片文件（包括视频播放）都要转化为位图才能显示出来。各种格式的图片文件也都是在位图格式的基础上采用不同的压缩算法生成的。 位图文件主要分为如下3个部分： 块名称 对应Window结构定义 大小(yte) 位...
windows图像格式
clzzcl的专栏
10-25 1191
Graphics File FormatsThis topic describes the graphics-file formats used by the Microsoft Windowsoperating system. Graphics files include bitmap files, icon-resource files,and cursor-resource files.
详尽图解：图形图像文件格式知识大全
- **格式解读**：位图图像文件格式（Bitmap），是Windows操作系统中常见的图像文件格式。 - **技术特点**：为无损存储格式，不支持压缩，色彩深度可变，广泛用于Windows系统中。 ##### 2.6 RAW - **格式解读**：未...
Java实现BMP位图解析与处理技术解析
标题中提到的“java关于BMP位图文件解析的分析与实现”，指的是通过Java编程语言来分析并实现对Windows操作系统中广泛使用的位图图像文件格式（Bitmap Image File Format，简称BMP格式）的解析工作。BMP格式是一种...
BMP(位图)文件格式解析
12-09
详细的BMP(位图)文件格式解析,对BMP文件的读取操作编程具有很大帮助.
Bmp位图文件格式详解
01-09
该文文档中介绍了Bmp图像的完整格式！欢迎各爱好者下载使用，另外本人还写了个简单的图像分析软件：BMPAnalyzer
BMP(全称Bitmap)详细结构
05-22
BMP(全称Bitmap)是Window操作系统中的标准图像文件格式，可以分成两类：设备相关位图（DDB)和设备无关位图（DIB），使用非常广
Windows bitmap文件解析
dayenglish的专栏
06-22 1649
首先需要介绍的是.bmp文件的存储格式，.bmp文件由四部分组成，文件头部，文件信息头部，调色板和实际的像素信息。文件的这种组织形式类似于一种嵌套形式。 typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {         WORD    bfType;         DWORD   bfSize;         WORD    bfReserved1;    
位图(BMP)文件格式(一)
阿凡的专栏
12-28 2789
位图文件分四部份数据块 1.位图文件头 BITMAPFILEHEADER typedef struct tagBITMAPFILEHEADER { WORD bfType; //文件类型，对于位图格式，其值是'MB'19778, 由于字节存放次序问题的原故,实际为'BM' DWORD bfSize;
《Windows程序设计》之BITMAP
倒计时
05-24 1452
BITMAP的结构体如图所示 typedef struct tagBITMAP{ 　　LONG bmType; //位图类型，必须为0 　　LONG bmWidth; //位图宽度 　　LONG bmHeight; //位图高度 　　LONG bmWidthBytes; //每一行像素所在的byte数 　　WORD bmPlanes; //颜色平面数 　　WORD bmBitsPixel; //
微软windows Bitmap文件概述
阳光日志
04-11 3790
注：只对文章的其中部分进行了翻译，源文件：http://www.fileformat.info/format/bmp/egff.htm 概述 Windows Bitmap File也可以称为BMP,DIB,Windows BMP, Windows DIB,或兼容性BMP. 类型 Bitmap 色深，一个像素用多少位表示 1-, 4-, 8-, 1
Windows程序设计实验---BITMAP
weixin_43574277的博客
04-13 404
实验描述： Design a program to realize the application of bitmap resource. Load a bitmap (you can use can bitmap download from the Internet) to the center of the window and the size of the bitmap should b...
Windows环境下BMP文件格式详解
BMP（Bitmap）文件格式是微软公司在Windows操作系统中定义的一种标准图像格式，广泛应用于各种Windows环境下的图形处理。它不仅提供了多种色彩模式的支持，还配备了一系列API函数用于图像处理，使得开发人员能够方便...
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