BMP图像文件格式
对于现存的所有的图像文件格式，我们在这里主要介绍BMP图像文件格式，并且文件里的图像数据是未压缩的，因为图像的数字化处理主要是对图像中的各个像素进行相应的处理，而未压缩的BMP图像中的像素数值正好与实际要处理的数字图像相对应，这种格式的文件最合适我们对之进行数字化处理。请读者记住，压缩过的图像是无法直接进行数字化处理的，如JPEG、GIF等格式的文件，此时首先要对图像文件解压缩，这就要涉及到一些比较复杂的压缩算法。后续章节中我们将针对特殊的文件格式如何转换为BMP格式的文件问题作专门的论述，经过转换，我们就可以利用得到的未压缩的BMP文件格式进行后续处理。对于JPEG、GIF等格式，由于涉及到压缩算法，这要求读者掌握一定的信息论方面的知识，如果展开的话，可以写一本书，限于篇幅原因，我们只作一般性的讲解，有兴趣的朋友可以参考相关书籍资料。
一、BMP文件结构
1. BMP文件组成
BMP文件由文件头、位图信息头、颜色信息和图形数据四部分组成。文件头主要包含文件的大小、文件类型、图像数据偏离文件头的长度等信息；位图信息头包含图象的尺寸信息、图像用几个比特数值来表示一个像素、图像是否压缩、图像所用的颜色数等信息。颜色信息包含图像所用到的颜色表，显示图像时需用到这个颜色表来生成调色板，但如果图像为真彩色，既图像的每个像素用24个比特来表示，文件中就没有这一块信息，也就不需要操作调色板。文件中的数据块表示图像的相应的像素值，需要注意的是：图像的像素值在文件中的存放顺序为从左到右，从下到上，也就是说，在BMP文件中首先存放的是图像的最后一行像素，最后才存储图像的第一行像素，但对与同一行的像素，则是按照先左边后右边的的顺序存储的；另外一个需要读者朋友关注的细节是：文件存储图像的每一行像素值时，如果存储该行像素值所占的字节数为4的倍数，则正常存储，否则，需要在后端补0，凑足4的倍数。
2. BMP文件头
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: typedef struct tagBITMAPFILEHEADER
{
WORD bfType; // 位图文件的类型，必须为“BM”
DWORD bfSize; // 位图文件的大小，以字节为单位
WORD bfReserved1; // 位图文件保留字，必须为0
WORD bfReserved2; // 位图文件保留字，必须为0
DWORD bfOffBits; // 位图数据的起始位置，以相对于位图文件头的偏移量表示，以字节为单位
} BITMAPFILEHEADER；该结构占据14个字节。
3. 位图信息头
BMP位图信息头数据用于说明位图的尺寸等信息。其结构如下：
typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{
DWORD biSize; // 本结构所占用字节数
LONG biWidth; // 位图的宽度，以像素为单位
LONG biHeight; // 位图的高度，以像素为单位
WORD biPlanes; // 目标设备的平面数不清，必须为1
WORD biBitCount// 每个像素所需的位数，必须是1(双色), 4(16色)，8(256色)或24(真彩色)之一
DWORD biCompression; // 位图压缩类型，必须是0(不压缩),1(BI_RLE8压缩类型)或2(BI_RLE4压缩类型)之一
DWORD biSizeImage; // 位图的大小，以字节为单位
LONG biXPelsPerMeter; // 位图水平分辨率，每米像素数
LONG biYPelsPerMeter; // 位图垂直分辨率，每米像素数
DWORD biClrUsed;// 位图实际使用的颜色表中的颜色数
DWORD biClrImportant;// 位图显示过程中重要的颜色数
} BITMAPINFOHEADER；该结构占据40个字节。
注意：对于BMP文件格式，在处理单色图像和真彩色图像的时候，无论图象数据多么庞大，都不对图象数据进行任何压缩处理，一般情况下，如果位图采用压缩格式，那么16色图像采用RLE4压缩算法，256色图像采用RLE8压缩算法。
4. 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:
typedef struct tagRGBQUAD {
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结构数据的个数由BITMAPINFOHEADER 中的biBitCount项来确定，当biBitCount=1,4,8时，分别有2,16,256个颜色表项，当biBitCount=24时，图像为真彩色，图像中每个像素的颜色用三个字节表示，分别对应R、G、B值，图像文件没有颜色表项。位图信息头和颜色表组成位图信息，BITMAPINFO结构定义如下:
typedef struct tagBITMAPINFO {
BITMAPINFOHEADER bmiHeader; // 位图信息头
RGBQUAD bmiColors[1]; // 颜色表
} BITMAPINFO;
注意：RGBQUAD数据结构中，增加了一个保留字段rgbReserved，它不代表任何颜色，必须取固定的值为“0”，同时，RGBQUAD结构中定义的颜色值中，红色、绿色和蓝色的排列顺序与一般真彩色图像文件的颜色数据排列顺序恰好相反，既：若某个位图中的一个像素点的颜色的描述为“00，00，ff，00”，则表示该点为红色，而不是蓝色。
5. 位图数据
位图数据记录了位图的每一个像素值或该对应像素的颜色表的索引值，图像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。这种格式我们又称为Bottom_Up位图，当然与之相对的还有Up_Down形式的位图，它的记录顺序是从上到下的，对于这种形式的位图，也不存在压缩形式。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，此时图像为真彩色图像。当图像不是为真彩色时，图像文件中包含颜色表，位图的数据表示对应像素点在颜色表中相应的索引值，当为真彩色时，每一个像素用三个字节表示图像相应像素点彩色值，每个字节分别对应R、G、B分量的值，这时候图像文件中没有颜色表。上面我已经讲过了，Windows规定图像文件中一个扫描行所占的字节数必须是4的倍数(即以字为单位),不足的以0填充，图像文件中一个扫描行所占的字节数计算方法：
DataSizePerLine= (biWidth* biBitCount+31)/8；// 一个扫描行所占的字节数
位图数据的大小按下式计算(不压缩情况下)：
DataSize= DataSizePerLine* biHeight。
上述是BMP文件格式的说明，搞清楚了以上的结构，就可以正确的操作图像文件，对它进行读或写操作了。
GIF图像文件格式
GIF图象格式的全称为Graphics Interchange Format，从这个名字可以看出，这种图像格式主要是为了通过网络传输图像而设计的。GIF文件不支持24位真彩色图像，最多只能存储256色的图像或灰度图像；GIF格式文件也无法存储CMY和HIS模型的图像数据；另外，GIF图像文件的各种数据区域一般没有固定的数据长度和存储顺序，所以为了方便程序寻找数据区，将数据区中的第一个字节作为标志符；最后需要读者注意的是GIF文件存储图像数据是有二种排列顺序：顺序排列或交叉排列。交叉排列的方式适合网络传输，这样一来允许用户在不完全掌握图像数据之前，获取当前图像的轮廓数据。
GIF文件格式分为87和89两个版本，对于87这个版本，该文件主要是有五个部分组成，它，们是按顺序出现的：文件头块、逻辑屏幕描述块、可选择的调色板块、图像数据块、最后是标志文件结束的尾块，该块总是取固定的值3BH。其中第一和第二两个块用GIF图像文件头结构描述：
GIFHEADER：{
DB Signature; //该字段占六个字节，为了用于指明图像为GIF格式，前三个字符必须为“GIF”，后三字符用于指定是哪个版本，87或89。
DW ScreenWidth;//
DW ScreenDepth;//占两个字节，以像素为单位表示图像的宽、高
DB GlobalFlagByte;//该字节的各个位用于调色版的描述
DB BackGroundColor;//代表图象的背景颜色的索引
DB AspectRatio;图像的长宽比
}
GIF格式中的调色板有通用调色板和局部调色板之分，因为GIF格式允许一个文件中存储多个图像，因此有这两种调色板，其中通用调色板适于文件中的所有图像，而局部调色板只适用于某一个图像。格式中的数据区域一般分为四个部分，图像数据识别区域，局部调色板数据，采用压缩算法得到的图象数据区域和结束标志区域。
在GIF89版本中，它包含七个部分，分别是文件头、通用调色板数据、图像数据区和四个补充数据区，它们主要是用于提示程序如何处理图像的。
下面分别介绍各种RGB格式。
¨RGB1、RGB4、RGB8都是调色板类型的RGB格式，在描述这些媒体类型的格式细节时，通常会在BITMAPINFOHEADER数据结构后面跟着一个调色板（定义一系列颜色）。它们的图像数据并不是真正的颜色值，而是当前像素颜色值在调色板中的索引。以RGB1（2色位图）为例，比如它的调色板中定义的两种颜色值依次为0x000000（黑色）和0xFFFFFF（白色），那么图像数据001101010111…（每个像素用1位表示）表示对应各像素的颜色为：黑黑白白黑白黑白黑白白白…。
¨RGB565使用16位表示一个像素，这16位中的5位用于R，6位用于G，5位用于B。程序中通常使用一个字（WORD，一个字等于两个字节）来操作一个像素。当读出一个像素后，这个字的各个位意义如下：
高字节低字节
R R R R R G G G G G G B B B B B
可以组合使用屏蔽字和移位操作来得到RGB各分量的值：
#define RGB565_MASK_RED 0xF800
#define RGB565_MASK_GREEN 0x07E0
#define RGB565_MASK_BLUE 0x001F
R = (wPixel & RGB565_MASK_RED) >> 11; // 取值范围0-31
G = (wPixel & RGB565_MASK_GREEN) >> 5; // 取值范围0-63
B = wPixel & RGB565_MASK_BLUE; // 取值范围0-31
¨RGB555是另一种16位的RGB格式，RGB分量都用5位表示（剩下的1位不用）。使用一个字读出一个像素后，这个字的各个位意义如下：
高字节低字节
X R R R R G G G G G B B B B B （X表示不用，可以忽略）
可以组合使用屏蔽字和移位操作来得到RGB各分量的值：
#define RGB555_MASK_RED 0x7C00
#define RGB555_MASK_GREEN 0x03E0
#define RGB555_MASK_BLUE 0x001F
R = (wPixel & RGB555_MASK_RED) >> 10; // 取值范围0-31
G = (wPixel & RGB555_MASK_GREEN) >> 5; // 取值范围0-31
B = wPixel & RGB555_MASK_BLUE; // 取值范围0-31
¨RGB24使用24位来表示一个像素，RGB分量都用8位表示，取值范围为0-255。注意在内存中RGB各分量的排列顺序为：BGR BGR BGR…。通常可以使用RGBTRIPLE数据结构来操作一个像素，它的定义为：
typedef struct tagRGBTRIPLE {
BYTE rgbtBlue; // 蓝色分量
BYTE rgbtGreen; // 绿色分量
BYTE rgbtRed; // 红色分量
} RGBTRIPLE;
¨RGB32使用32位来表示一个像素，RGB分量各用去8位，剩下的8位用作Alpha通道或者不用。（ARGB32就是带Alpha通道的RGB32。）注意在内存中RGB各分量的排列顺序为：BGRA BGRA BGRA…。通常可以使用RGBQUAD数据结构来操作一个像素，它的定义为：typedef struct tagRGBQUAD {
BYTE rgbBlue; // 蓝色分量
BYTE rgbGreen; // 绿色分量
BYTE rgbRed; // 红色分量
BYTE rgbReserved; // 保留字节（用作Alpha通道或忽略）
} RGBQUAD;
https://www.doczj.com/doc/b78173852.html,/xoyojank/archive/2007/03/31/1547273.aspx
b m p文件格式详解 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
BMP文件格式，又称为Bitmap（位图）或是DIB(Device-IndependentDevice，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（graphicaluserinterfaces）也在它的内建图像子系统GDI中对BMP格式提供了支持。 下面以Notepad++为分析工具，结合Windows的位图数据结构对BMP文件格式进行一个深度的剖析。 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： bmp文件头(bmpfileheader)：提供文件的格式、大小等信息 位图信息头(bitmapinformation)：提供图像数据的尺寸、位平面数、压缩方式、颜色索引等信息 调色板(colorpalette)：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 位图数据(bitmapdata)：就是图像数据啦^_^ 下面结合Windows结构体的定义，通过一个表来分析这四个部分。 我们一般见到的图像以24位图像为主，即R、G、B三种颜色各用8 个bit来表示，这样的图像我们称为真彩色，这种情况下是不需要调色 板的，也就是所位图信息头后面紧跟的就是位图数据了。因此，我们 常常见到有这样一种说法：位图文件从文件头开始偏移54个字节就是
位图数据了，这其实说的是24或32位图的情况。这也就解释了我们 按照这种程序写出来的程序为什么对某些位图文件没用了。 下面针对一幅特定的图像进行分析，来看看在位图文件中这四个数据 段的排布以及组成。 我们使用的图像显示如下： 这是一幅16位的位图文件，因此它是含有调色板的。 在拉出图像数据进行分析之前，我们首先进行几个约定： 1.在BMP文件中，如果一个数据需要用几个字节来表示的话，那么该数据的存放字节顺序为“低地址村存放低位数据，高地址存放高位数据”。如数据 0x1756在内存中的存储顺序为： 这种存储方式称为小端方式(littleendian),与之相反的是大端方式（bigendian）。对两者的使用情况有兴趣的可以深究一下，其中还是有学问的。 2.以下所有分析均以字节为序号单位进行。 下面我们对从文件中拉出来的数据进行剖析： 一、bmp文件头 Windows为bmp文件头定义了如下结构体： typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {？
位图文件(B it m a p-File，BMP)格式是Windows采用的图像文件存储格式，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位图文件格式与显示设备有关，因此把它称为设备相关位图(d evice-d ependent b itmap，DDB)文件格式。Windows 3.0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(d evice-i ndependent b itmap，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位图文件默认的文件扩展名是BMP或者bmp。 6.1.2 文件结构 位图文件可看成由4个部分组成：位图文件头(bitmap-file header)、位图信息头(bitmap-information header)、彩色表(color table)和定义位图的字节阵列，它们的名称和符号如表6-01所示。 表6-01 BMP图像文件组成部分的名称和符号 位图文件的组成结构名称符号 位图文件头(bitmap-file header)BITMAPFILEHEADE R bmfh 位图信息头(bitmap-information header)BITMAPINFOHEADE R bmih 彩色表(color table)RGBQUAD aColors[] 图像数据阵列字节BYTE aBitmapBits[ ] 位图文件结构可综合在表6-02中。 表6-02 位图文件结构内容摘要 偏移量域的名称大小内容 图像文件头0000h标识符 (Identifie r) 2 bytes两字节的内容用来识别位图的类型： ‘BM’ ： Windows 3.1x, 95, NT, linux ‘BA’ ：OS/2 Bitmap Array ‘CI’ ：OS/2 Color Icon ‘CP’ ：OS/2 Color Pointer ‘IC’ ： OS/2 Icon ‘PT’ ：OS/2 Pointer 0002h File Size 1 dword用字节表示的整个文件的大小 0006h Reserved 1 dword保留，设置为0 000Ah Bitmap Data Offset 1 dword从文件开始到位图数据开始之间的数据(bitmap data)之间的偏移量 000Eh Bitmap Header Size 1 dword位图信息头(Bitmap Info Header)的长度，用来 描述位图的颜色、压缩方法等。下面的长度表示： 28h - Windows 3.1x, 95, NT, … 0Ch - OS/2 1.x F0h - OS/2 2.x 0012h Width 1 dword位图的宽度，以像素为单位 0016h Height 1 dword位图的高度，以像素为单位 001Ah Planes 1 word位图的位面数 图像001Ch Bits Per Pixel 1 word每个像素的位数 1 - Monochrome bitmap
C语言BMP图片处理 BMP是bitmap的缩写形式，bitmap顾名思义，就是位图也即Windows位图。它一般由4部分组成：文件头信息块、图像描述信息块、颜色表（在真彩色模式无颜色表）和图像数据区组成。在系统中以BMP为扩展名保存。 打开Windows的画图程序，在保存图像时，可以看到三个选项：2色位图（黑白）、16色位图、256色位图和24位位图。这是最普通的生成位图的工具，在这里讲解的BMP位图形式，主要就是指用画图生成的位图（当然，也可以用其它工具软件生成）。 现在讲解BMP的4个组成部分： 1.文件头信息块 0000-0001：文件标识，为字母ASCII码“BM”。 0002-0005：文件大小。 0006-0009：保留，每字节以“00”填写。 000A-000D：记录图像数据区的起始位置。各字节的信息依次含义为：文件头信息块大小，图像描述信息块的大小，图像颜色表的大小，保留（为01）。 2.图像描述信息块 000E-0011：图像描述信息块的大小，常为28H。 0012-0015：图像宽度。 0016-0019：图像高度。 001A-001B：图像的plane(平面？)总数（恒为1）。 001C-001D：记录像素的位数，很重要的数值，图像的颜色数由该值决定。001E-0021：数据压缩方式（数值位0：不压缩；1：8位压缩；2：4位压缩）。0022-0025：图像区数据的大小。 0026-0029：水平每米有多少像素，在设备无关位图（.DIB）中，每字节以00H 填写。 002A-002D：垂直每米有多少像素，在设备无关位图（.DIB）中，每字节以00H 填写。 002E-0031：此图像所用的颜色数，如值为0，表示所有颜色一样重要。 3.颜色表 颜色表的大小根据所使用的颜色模式而定：2色图像为8字节；16色图像位64字节；256色图像为1024字节。其中，每4字节表示一种颜色，并以B（蓝色）、G（绿色）、R（红色）、alpha（像素的透明度值，一般不需要）。即首先4字节表示颜色号0的颜色，接下来表示颜色号1的颜色，依此类推。 4.图像数据区
BMP格式图像文件详析 首先请注意所有的数值在存储上都是按“高位放高位、低位放低位的原则”，如12345678h放在存储器中就是7856 3412）。下图是导出来的开机动画的第一张图加上文件头后的16进制数据，以此为例进行分析。T408中的图像有点怪，图像是在电脑上看是垂直翻转的。在分析中为了简化叙述，以一个字（两个字节为单位，如424D就是一个字）为序号单位进行，“h”表示是16进制数。 424D 4690 0000 0000 0000 4600 0000 2800 0000 8000 0000 9000 0000 0100*1000 0300 0000 0090 0000 A00F 0000 A00F 0000 0000 0000 0000 0000*00F8 0000 E007 0000 1F00 0000 0000 0000*02F1 84F1 04F1 84F1 84F1 06F2 84F1 06F2 04F2 86F2 06F2 86F2 86F2 ．．．．．． BMP文件可分为四个部分：位图文件头、位图信息头、彩色板、图像数据阵列，在上图中已用*分隔。 一、图像文件头 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。4690 0000，为00009046h=36934。 3）4-5：保留，必须设置为0。 4）6-7：从文件开始到位图数据之间的偏移量。4600 0000，为00000046h=70，上面的文件头就是35字=70字节。 5）8-9：位图图信息头长度。 6）10-11：位图宽度，以像素为单位。8000 0000，为00000080h=128。 7）12-13：位图高度，以像素为单位。9000 0000，为00000090h=144。 8）14：位图的位面数，该值总是1。0100，为0001h=1。 二、位图信息头 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，真彩色），32（4096M色，增强
#include
bmp头文件格式 1：BMP文件组成 BMP文件由文件头、位图信息头、颜色信息和图形数据四部分组成。2：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: typedef struct tagBITMAPFILEHEADER { WORDbf Type; // 位图文件的类型，必须为BMP(0-1字节) DWORD bfSize; // 位图文件的大小，以字节为单位(2-5字节) WORD bfReserved1; // 位图文件保留字，必须为0(6-7字节) WORD bfReserved2; // 位图文件保留字，必须为0(8-9字节) DWORD bfOffBits; // 位图数据的起始位置，以相对于位图(10-13字节) // 文件头的偏移量表示，以字节为单位 } BITMAPFILEHEADER; 3：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。 typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{ DWORD biSize; // 本结构所占用字节数(14-17字节) LONG biWidth; // 位图的宽度，以像素为单位(18-21字节)
LONG biHeight; // 位图的高度，以像素为单位(22-25字节) WORD biPlanes; // 目标设备的级别，必须为1(26-27字节) WORD biBitCount;// 每个像素所需的位数，必须是1(双色),(28-29字节) // 4(16色)，8(256色)或24(真彩色)之一 DWORD biCompression; // 位图压缩类型，必须是0(不压缩),(30-33字节) // 1(BI_RLE8压缩类型)或2(BI_RLE4压缩类型)之一 DWORD biSizeImage; // 位图的大小，以字节为单位(34-37字节) LONG biXPelsPerMeter; // 位图水平分辨率，每米像素数(38-41字节) LONG biYPelsPerMeter; // 位图垂直分辨率，每米像素数(42-45字节) DWORD biClrUsed;// 位图实际使用的颜色表中的颜色数(46-49字节) DWORD biClrImportant;// 位图显示过程中重要的颜色数(50-53字节) } BITMAPINFOHEADER; 4：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: typedef struct tagRGBQUAD {
BMP文件格式 简介 BMP(Bitmap-File)图形文件是Windows采用的图形文件格式，在Windows环境下运行的所有图象处理软件都支持BMP图象文件格式。Wi ndows系统内部各图像绘制操作都是以BMP为基础的。Windows 3.0以前的BMP图文件格式与显示设备有关，因此把这种BMP图象文件格式称为设备相关位图DDB(device-dependent bitmap)文件格式。Windows 3.0以后的BMP图象文件与显示设备无关，因此把这种BM P图象文件格式称为设备无关位图DIB(device-independent bitmap)格式（注：Windows 3.0以后，在系统中仍然存在DDB位图，象BitBl t()这种函数就是基于DDB位图的，只不过如果你想将图像以BMP格式保存到磁盘文件中时，微软极力推荐你以DIB格式保存），目的是为了让Windows能够在任何类型的显示设备上显示所存储的图象。BMP位图文件默认的文件扩展名是BMP或者bmp（有时它也会以.DIB 或.RLE作扩展名）。 此图用WinHex软件打开后结果如下：（在介绍完bmp文件格式后会具体分析这些数字，最后也有matlab对此图的分析）注：此图是24位真彩色图。 文件结构 位图文件可看成由4个部分组成：位图文件头(bitmap-file header)、位图信息头(bitmap-information header)、彩色表(color table)和定义位图的字节阵列，它具有如下所示的形式。
位图文件结构可综合在表6-01中。表01 位图文件结构内容摘要
构件详解 1. 位图文件头 位图文件头包含有关于文件类型、文件大小、存放位置等信息，在Windows 3.0以上版本的位图文件中用BITMAPFILEHEADER结构来定义： typedef struct tagBITMAPFILEHEADER { /* bmfh */ UINT bfType; DWORD bfSize; UINT bfReserved1; UINT bfReserved2; DWORD bfOffBits; } BITMAPFILEHEADER; 其中： bfType 说明文件的类型.（该值必需是0x4D42，也就是字符'BM'。我们不需要判断OS/2的位图标识，这么做现在来看似乎已经没有什么意义了，而且如果要支持OS/2的位图，程序将变得很繁琐。所以，在此只建议你检察'BM'标识） bfSize 说明文件的大小，用字节为单位bfReserved1 保留，必须设置为0
BMP图像文件由三部分组成：位图文件头数据结构，它包含BMP图像文件的类型、显示内容等信息；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。 位图文件主要分为如下3个部分： 1、文件信息头BITMAPFILEHEADER 结构体定义如下： typedef struct tagBITMAPFILEHEADER { WORD bfType; DWORD bfSize; WORD bfReserved1; WORD bfReserved2; DWORD bfOffBits; } BITMAPFILEHEADER; 其中： 2、位图信息头BITMAPINFOHEADER
结构体定义如下： typedef struct tagBITMAPINFOHEADER { DWORD biSize; LONG biWidth; LONG biHeight; WORD biPlanes; WORD biBitCount; DWORD biCompression; DWORD biSizeImage; LONG biXPelsPerMeter; LONG biYPelsPerMeter; DWORD biClrUsed; DWORD biClrImportant; } BITMAPINFOHEADER; 其中：
BMP头文件格式以及C语言读取头文件（二） 具体数据举例： 如某BMP文件开头： 424D 4690 0000 0000 0000 4600 0000 2800 0000 8000 0000 9000 0000 0100*1000 0300 0000 0090 0000 A00F 0000 A00F 0000 0000 0000 0000 0000*00F8 0000 E007 0000 1F00 0000 0000 0000*02F1 84F1 04F1 84F1 84F1 06F2 84F1 06F2 04F2 86F2 06F2 86F2 86F2 .... .... BMP文件可分为四个部分：位图文件头、位图信息头、彩色板、图像数据阵列，在上图中已用*分隔。 一、图像文件头 1）1：(这里的数字代表的是"字",即两个字节,下同)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。4690 0000，为00009046h=36934。 3）4-5：保留，必须设置为0。 4）6-7：从文件开始到位图数据之间的偏移量。4600 0000，为00000046h=70，上面的文件头就是35字=70字节。 5）8-9：位图图信息头长度。 6）10-11：位图宽度，以像素为单位。8000 0000，为00000080h=128。 7）12-13：位图高度，以像素为单位。9000 0000，为00000090h=144。 8）14：位图的位面数，该值总是1。0100，为0001h=1。 二、位图信息头 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，真彩色），32（4096M色，增强型真彩色）。1000为0010h=16。 10）16-17：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）。RLE简单地说是采用像素数+像素值的方式进行压缩。T408采用的是位域存放方式，用两个字节表示一个像素，位域分配为r5b6g5。图中0300 0000为00000003h=3。 11）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。0090 0000为 00009000h=80×90×2h=36864。
BMP图像格式分析 BMP图像文件格式是微软公司为其Windows环境设置的标准图像格式，而且 Windows系统软件中还同时内含了一系列支持BMP图像处理的API函数，随着Windows 在世界范围内的不断普及，BMP文件格式无疑也已经成为PC机上的流行图像文件格式。它的主要特点可以概括为：文件结构与PCX文件格式类似，每个文件只能存放一幅图像；图像数据是否采用压缩方式存放，取决于文件的大小与格式，即压缩处理成为图像文件的一个选项，用户可以根据需要进行选择。其中，非压缩格式是BMP图像文件所采用的一种通用格式。但是，如果用户确定将BMP文件格式压缩处理，则Windows设计了两种压缩方式：如果图像为16色模式，则采用RLE4压缩方式，若图像为256色模式，则采用RLE8压缩方式。同时，BMP 图像文件格式可以存储单色、16色、256色以及真彩色四种图像数据，，其数据的排列顺序与一般文件不同，它以图像的左下角为起点存储图像，而不是以图像的左上角为起点；而且BMP图像文件格式中还存在另外一个与众不同的特点，即其调色板数据所采用的数据结构中，红、绿、蓝三种基色数据的排列顺序也恰好与其它图像文件格式相反。总之，BMP图像文件格式拥有许多适合于Windows环境的新特色，而且随着Windows版本的不断更新，微软公司也在不断改进其BMP 图像文件格式，例如：当前BMP图像文件版本中允许采用32位颜色表，而且针对32位Windows 的产生，相应的API 函数也在不断地报陈出新，这些无疑都同时促成了BMP文件格式的不断风靡。但由于BMP文件格式只适合于Windows上的应用软件，而对于DOS环境中的各种应用软件则无法提供相应的支持手段，因此这无疑是阻碍BMP文件格式的流通程度超过PCX文件格式的一个重要因素。 Windows中定义了两种位图文件类型，即一般位图文件格式与设备无关位图文件格式。其中，由于设备无关位图(DIB)文件格式具有更强的灵活性与完整的图像数据、压缩方式等定义。BMP图像文件的结构可以分为如下三个部分：文件头、调色板数据以及图像数据。其中文件头的长度为固定值54个字节；调色板数据对所有不超过256色的图像模式都需要进行设置，即使是单色图像模式也不例外，但是对于真彩色图像模式，其对应的BMP文件结构中却不存在相应调色板数据的设置信息；图像数据既可以采用一定的压缩算法进行处理，也可以不必对图像数据进行压缩处理，这不仅与图像文件的大小相关，而且也与对应的图像处理软件是否支持经过压缩处理的BMP图像文件相关。以下将分别介绍BMP图像文件结构中的这三个重要组成部分。特别值得注意的是：BMP 图像文件结构设计得相当简单，这无疑有利于图像文件的处理速度，但是同时也使得 BMP图像文件格式具有一定的局限性，即一个BMP图像文件只能存储一幅图像。 BMP图像文件的文件头定义 Windows中将BMP图像文件的文件头分成两个数据结构，其中一个数据结构中包含BMP文件的类型、大小和打印格式等信息，称为BITMAPFILEHEADERl另外一个数据结构中则包含BMP文件的尺寸定义等信息，称为BITMAPINFOHEADERl 如果图像文件还需要调色板数据，则将其存放在文件头信息之后。 BITMAPFIlEHEADER数据结构在Windows．h中的定义为： typedef struCttagBITMAPFIlEHEADER { WORD bftype； DWORD bfsiZe： WORD bfReservedl； WORD bgReserved2： DWORD bfoffBits： }BITMAPFILEHEADER； 其中，bfrype在图像文件存储空间中的数据地址为0，数据类型为unsignedchar，内容为固定值“BM”，用于标志文件格式，表示该图像文件为BMP文件。 bfsize的数据地址为2，类型为unsignedlong，它以字节为单位，定义位图文件的大小。 bfReservedl与bfReserved2的数据地址分别为6和8，数据类型则都为unsignedint，二者都是BMP文件的保留字，没有任何意义，其值必须为0. bfoffBits的数据地址为10，数据类型为unsignedlong，它以字节为单位，指示图像数据在文件内的起始地址，即图像数
调色板 调色板概述每个应用程序都有自己的调色板,使用调色板时要先向系统申请,调色板分为前台调色板和后台调色板,windows为优先级高的程序分配前台调色板. 我们经常会发现当启动一个大一点的程序时,桌面和其他应用程序的颜色变得粗糙起来,就是因为其他应用程序的调色板正在转为后台调色板. Windows系统内部保留了一个20种颜色的调色板,用来显示窗口,菜单等通用界面每个设备上下文都拥有一个逻辑调色板,如果要使用内部系统调色板(20种颜色)之外的颜色,则应该创建一个新的逻辑调色板并将其选入到设备上下文中.再把设备上下文中的逻辑调色板实现到系统调色板中,新的颜色才能实现.在逻辑调色板被实现到系统调色板时,Windows会建立一个调色板映射表,当设备上下文用逻辑调色板中的颜色绘图时,GDI绘图函数会查询调色板映射表以把像素值从逻辑调色板的索引转换成系统调色板的索引. 创建调色板BOOL CreatePalette(LPLOGPALETTE lpLogPalette ); 其中lpLogPalette是一个指向LOGPALETTE 结构的指针 typedef struct tagLOGPALETTE { WORD palVersion; //windows版本号,一般是0x300 WORD palNumEntries; //调色板中颜色表项的数目PALETTEENTRY palPalEntry[1]; //每个表项的颜色和使用方法 } LOGPALETTE; typedef struct tagPALETTEENTRY { BYTE peRed; //红(0-255) BYTE peGreen;// 绿 BYTE peBlue; //蓝 BYTE peFlags; //一般为0 } PALETTEENTRY; 上面只是建立了一个逻辑调色板,而逻辑调色板只是一张孤立的颜色表,并不能对系统产生影响,所以要使用调色板还需要下面这些函数CPalette* SelectPalette(CPalette* pPalette,BOOL bForceBackground ); 这个函数用来将一个调色板载入设备上下文,第一个参数是一个调色板指针,第二个参数用来指定调色板作为前景色还是背景色使用,为TURE时,作为背景色使用,为FALSE时,当窗口是活动窗口或活动窗口的子窗口是,调色板将做为前景色使用,否则做为背景色来使用.如果使用调色板的是一个内存设备上下文,则该参数被忽略. UINT RealizePalette( ); 该函数把设备上下文中的逻辑调色板实现到系统调色板中, 函数的返回值表明调色板映射表中有多少项被改变了这两个函数的使用如下: CPalette *pOldPalette ; CWindowDC dc(this) ; pOldPalette=dc.SelectPalette(&pal, FALSE) ;
摘要：本文简单介绍了位图文件的两种存储格式，并且在VC＋＋6.0下实现了读取位图文件中的数据，用SetPixel()函数在窗口中重现图像，最后在 程序中实现了一种存储格式到另一种存储格式的转换。 关键字：BMP、灰度位图、24位真彩色位图、存储格式 一、前言 BMP(Bitmap的缩写)图像是指文件名后缀为BMP的位图图像。位图图像在计算机中使用很广泛，例如在windows中，记事本、写字板中的文字就是用位图图像表示出来的。许多以其它格式存储的图像，就是在位图图像的基础上，进行优化处理后得到的，例如JPEG图像等。 在数字图像处理中，许多算法就是针对24位真彩色位图或灰度位图设计的。因此，很有必要介绍一下位图文件的这两种存储格式。 二、24位真彩色图像存储格式 把下图的24位真彩色图像格式在16位编辑器(例如VC编辑器)中打开，可以看到图像的二进制数据。 24位真彩色的二进制数据为： 这是24位真彩色位图文件数据一部分。这一部分数据包括位图文件头、位图信息头和位图阵列三部分。 (一)位图文件头 位图文件头用来记录标志文件大小的一些信息，在文件中占14个字节，存储的内容如下： 字节 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 000000 42 4D CC B4 02 00 00 00 00 00 36 00 00 00 其中： 42 4D 为位图的标志，即ASCII码为BM CC B4 02 表示位图文件的总字节数，换算成十进制为 (02B4CC)H=(177356)10，即这副图像的大小为177356字节。 00 00 00 00 00 为保留字节，用来存储文件大小的数据。 36 00 00 00 00 表示位图阵列的起始位置，(36)H=(54)10即54字节开始为位 图阵列。 (二) 位图信息头 位图信息头记录和位图相关的一些信息，在文件中占40个字节，存储的内容如下： 字节 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 00000 0 2 8 00001 6 0 2 C 1 C 5 1 1 8 00003 2 0 1 2 B 1 2 B 00004 8 0 其中：
BMP图像格式详解 一．简介 BMP(Bitmap-File)图形文件是Windows采用的图形文件格式，在Windows环境下运行的所有图象处理软件都支持BMP图象文件格式。Windows系统内部各图像绘制操作都是以BMP为基础的。Windows 3.0以前的BMP图文件格式与显示设备有关，因此把这种BMP图象文件格式称为设备相关位图DDB(device-dependent bitmap)文件格式。Windows 3.0以后的BMP图象文件与显示设备无关，因此把这种BMP图象文件格式称为设备无关位图DIB(device-independent bitmap)格式（注：Windows 3.0以后，在系统中仍然存在DDB位图，象BitBlt()这种函数就是基于DDB位图的，只不过如果你想将图像以BMP格式保存到磁盘文件中时，微软极力推荐你以DIB格式保存），目的是为了让Windows能够在任何类型的显示设备上显示所存储的图象。BMP位图文件默认的文件扩展名是BMP或者bmp（有时它也会以.DIB或.RLE作扩展名）。 二．BMP格式结构 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： ◆位图文件头(bmp file header)：提供文件的格式、大小等信息 ◆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 ◆调色板(color palette)：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 ◆位图数据(bitmap data)：图像数据区 BMP图片文件数据表如下：
三．BMP文件头 BMP文件头结构体定义如下： typedef struct tagBITMAPFILEHEADER { UINT16 bfType; //2Bytes，必须为"BM"，即0x424D 才是Windows位 图文件 DWORD bfSize; //4Bytes，整个BMP文件的大小 UINT16 bfReserved1; //2Bytes，保留，为0 UINT16 bfReserved2; //2Bytes，保留，为0 DWORD bfOffBits; //4Bytes，文件起始位置到图像像素数据的字节偏移量} BITMAPFILEHEADER; BMP文件头数据表如下：
BMP文件的编码方式 BMP是一种与硬件设备无关的图像文件格式，也是我们最常在PC机上的Windows系统下见到的标准位图格式，使用范围很广泛。它采用位映射存储格式，除了图像深度可选以外，不采用其他任何压缩，因此，BMP文件所占用的空间很大。它最大的好处就是能被大多数软件“接受”，可称为通用格式。 BMP在过去是比较普及的图像格式，现在BMP（Window位图）图像主要被用在PC机运行Window时的墙纸。BMP可以提供无损压缩，压缩方式叫RLE（游程长度编码的编写），在创建墙纸图像文件时是一个极好的选项。Window有时在查找以RLE压缩文件方式保存的墙纸图像时也会出现识别错误。，因此使用时最好先关闭RLE压缩功能。 BMP文件由文件头、位图信息头、颜色信息和图形数据四部分组成。 1、BMP文件头：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。 typedef struct tagBITMAPFILEHEADER{ WORD bfType; // 位图文件的类型，必须为BM DWORD bfSize; // 位图文件的大小，以为单位 WORD bfReserved1; // 位图文件保留字，必须为0 WORD bfReserved2; // 位图文件保留字，必须为0 DWORD bfOffBits; // 位图数据的起始位置，以相对于位图文件头的偏移量表示，以为单位 } BITMAPFILEHEADER; 2、位图信息头：BMP位图信息头数据用于说明位图的尺寸等信息。 typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{ DWORD biSize; // 本结构所占用数 LONGbiWidth; // 位图的宽度，以像素为单位 LONGbiHeight; // 位图的高度，以像素为单位 WORD biPlanes; // 目标设备的级别，必须为1 WORD biBitCount// 每个像素所需的位数，必须是1(双色),4(16色)，8(256色)或24(真彩色)之一 DWORD biCompression; // 位图压缩类型，必须是0(不压缩),1(BI_RLE8压缩类型)或2(BI_RLE4压缩类型)之一 DWORD biSizeImage; // 位图的大小，以为单位 LONG biXPelsPerMeter; // 位图水平分辨率，每米像素数 LONG biYPelsPerMeter; // 位图垂直分辨率，每米像素数 DWORD biClrUsed;// 位图实际使用的颜色表中的颜色数 DWORD biClrImportant;// 位图显示过程中重要的颜色数 } 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。 typedef struct tagRGBQUAD { BYTE rgbBlue;// 蓝色的亮度(值范围为0-255) BYTE rgbGreen; // 绿色的亮度(值范围为0-255) BYTE rgbRed; // 红色的亮度(值范围为0-255)
所谓位映像，即是指一个二维的像素矩阵，而位图就是采用位映像方法显示和存储图像。一幅图像的显示就是将图像的像素映射到屏幕的像素上并显示一定的颜色。当一幅图形的像素由彩色表示时就是我们通常所说的彩色图像了。 由于数字图像可以表示为矩阵的形式，所以在计算机数字图像处理程序中，通常用二维数组来存放图像数据。二维数组的行对应图像的高，二维数组的列对应图像的宽，二维数组的元素对应图像的像素，二维数组元素的值就是像素的灰度值。采用二维数组来存储数字图像，符合二维图像的行列特性，同时也便于程序的寻址操作，使得计算机图像编程十分方便。 图像的问题数据是一个二维数组（矩阵），矩阵的每一个元素对应了图像的一个像素，当保存一幅图像时，不但要保存图像的位图数据矩阵，还要将每个像素的颜色保存下来，颜色的记录是利用颜色表来完成的。 颜色表，也叫颜色查找表，是图像像素数据的颜色索引表。 对于真彩色图像，每个像素占存储空间3个字节（24位），分别对应R, G, B三个分量，每个像素的值已经将该像素的颜色记录下来了，不再需要颜色表，因此24位真彩色位图没有颜色表。 彩色图像可以由RGB彩色空间表示。彩色空间是用来表示彩色的数学模型，又被称为彩色模型。 计算计算上显示的图像经常有二值图像、灰度图像、伪彩色图像及真彩色图像等不同格式类型。而灰度和彩色格式是数字图像处理中最常用到的类型。 灰度图像是数字图像的最基本形式，灰度图像可以由黑白照片数字化得到，或从彩色图像进行去色处理得到。灰度图像只表达图像的亮度信息而没有彩色信息，因此，灰度图像的每个像素点上只包含一个量化的灰度级（即灰度值），用来表示该点的亮度水平，并且通常用1个字节（8个二进制位）来存储灰度值。 彩色图像数据不仅包含亮度信息，还包含颜色信息。 BMP文件结构及其存取： 数字图像在外存储器设备中的存储形式是图像文件，图像必须按照某个已知的、公认的数据存储顺序和结构进行存储，才能使不同的程序对图像文件顺利进行打开或存盘操作，实现数据共享。 图像数据子啊文件中的存储顺序和结构称为图像文件格式。 目前广为流传的图像文件格式有许多种，常见的格式包括BMP, GIF, JPEG, TIFF, PSD, DICOM, MPEG等。在各种图像文件格式中，一部分时由某个软硬件厂商提出并广泛接受和采用的格式，如BMP, GIF和PSD格式。另一部分是由各种国际标准组织提出的形式，例如JPEG/ TIFF和DICOM，其中JEPG是国际静止图像压缩标准组织提出的格式，TIFF是由部分厂商组织提出的格式，DICOM是医学图像国际标准组织提取的医学图像专用格式。 BMP文件是Windows操作系统所推荐和支持的图像文件格式，是一种将内存或显示器的图像数据不经过压缩而直接按位存盘的文件格式，所以称为位图(bitmap)文件，因其文件扩展名为BMP，故称为BMP文件格式，简称BMP文件。 BMP文件结构： BMP文件图像被分成4部分：位图文件头、位图信息头、颜色表和位图数据。
南通大学计算机科学与技术学院 《数字图像处理》课程实验 报告书 实验名 BMP文件的读写（8位和24位） 班级计 121 姓名张进 学号 1213022016 2014年6月 16 日
一、实验内容 1、了解BMP文件的结构 2、8位位图和24位位图的读取 二、BMP图形文件简介 BMP(Bitmap-File)图形文件是Windows采用的图形文件格式，在Windows环境下运行的所有图象处理软件都支持BMP图象文件格式。Windows系统内部各图像绘制操作都是以BMP为基础的。Windows 3.0以前的BMP图文件格式与显示设备有关，因此把这种BMP 图象文件格式称为设备相关位图DDB(device-dependent bitmap)文件格式。Windows 3.0以后的BMP图象文件与显示设备无关，因此把这种BMP图象文件格式称为设备无关位图DIB(device-independent bitmap)格式（注：Windows 3.0以后，在系统中仍然存在DDB位图，象BitBlt()这种函数就是基于DDB位图的，只不过如果你想将图像以BMP格式保存到磁盘文件中时，微软极力推荐你以DIB格式保存），目的是为了让Windows能够在任何类型的显示设备上显示所存储的图象。BMP位图文件默认的文件扩展名是BMP或者bmp（有时它也会以.DIB或.RLE作扩展名）。 位图文件可看成由4个部分组成：位图文件头(bitmap-file header)、位图信息头(bitmap-information header)、彩色表(color table)和定义位图的字节阵列，它具有如下所示的形式。 位图文件结构内容摘要
BMP文件格式详解（BMP file format）（转） 转自：https://www.doczj.com/doc/b78173852.html,/Jason_Yao/archive/2009/12/02/1615295.html 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。它采用位映射存储格式，除了图像深度可选以外，不采用其他任何压缩，因此，BMP文件所占用的空间很大。BMP文件的图像深度可选lbit、4bit、8bit及24bit。BMP文件存储数据时，图像的扫描方式是按从左到右、从下到上的顺序。由于BMP文件格式是Windows环境中交换与图有关的数据的一种标准，因此在Windows环境中运行的图形图像软件都支持BMP图像格式。 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）也在它的内建图像子系统GDI中对BMP格式提供了支持。 下面以Notepad++为分析工具，结合Windows的位图数据结构对BMP文件格式进行一个深度的剖析。 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： bmp文件头(bmp file header)：提供文件的格式、大小等信息 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 调色板(color palette)：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 位图数据(bitmap data)：就是图像数据啦^_^ 下面结合Windows结构体的定义，通过一个表来分析这四个部分。 我们一般见到的图像以24位图像为主，即R、G、B三种颜色各用8个bit来表示，这样的图像我们称为真彩色，这种情况下是不需要调色板的，也就是所