BMP图像结构

BMP文件结构详解

2008-11-02 13:26

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、文件大小和位图起其结构定义如下:

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER

{

WORDbfType; // 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WORDbfReserved1; // 位图文件保留字，必须为0 WORDbfReserved2; // 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;

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。

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{

DWORD biSize; // 本结构所占用字节数

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，以字节为单位LONGbiXPelsPerMeter; // 位图水平分辨率，每米像素数LONGbiYPelsPerMeter; // 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;

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typedef struct tagBITMAPINFO {

BITMAPINFOHEADER bmiHeader; // 位图信息头

RGBQUAD bmiColors[1]; // 颜色表

} BITMAPINFO;

5. 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;

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，

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

DataSizePerLine= DataSizePerLine/4*4; // 字节数必须是4的倍位图数据的大小(不压缩情况下):

DataSize= DataSizePerLine* biHeight;

bmp位图文件详解

2009-08-20 10:41

位图格式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

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。各字节的信息含义依次为：文件头信息块大小，图像描述信息块的大小，

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，

G（绿色）、R（红色）、alpha（32位位图的透明度值，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

4.图像数据区

颜色表接下来位是位图文件的图像数据区，在此部分记录着每点像素对应的颜色号，其记录方式也随颜色模式而定，既

4位；256色图像每点占8位；真彩色图像每点占24位。所以，整个数据区的大小也会随之变化。究其规律而言，可的出如下宽度*图像高度*记录像素的位数）/8。然而，未压缩的图像信息区的大小。除了真彩色模式外，其余的均大于或等于数据信息的

1. BMP文件记录一行图像是以字节为单位的。因此，就不存在一个字节中的数据位信息表示的点在不同的两行中

个字节分配两个点信息时，如果图像的宽度位奇数，那么最后一个像素点的信息将独占一个字节，这个字节的后4位将没有意义行的信息。

2. 为了显示的方便，除了真彩色外，其他的每中颜色模式的行字节数要用数据“00”补齐为4的整数倍。如果显示模式每行则要补充4-(19/2+1)%4=2个字节（加1是因为里面有一个像素点要独占了一字节）。如果显示模式为256色，当图像宽为字节。

bmp文件大体上分成四个部分。

位图文件头BITMAPFILEHEADER 、位图信息头BITMAPINFOHEADER 、调色板Palette 、实际的位图数据ImageDa

第一部分为位图文件头BITMAPFILEHEADER，是一个结构，其定义如下：

typedef unsigned char BYTE

typedef unsigned short WORD

typedef unsigned long DWORD

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {

WORD bfType; //类型名，必须是0x424D，即字符串“BM”，

DWORD bfSize; //文件大小

WORD bfReserved1; //保留字，不考虑

WORD bfReserved2; //保留字，同上

DWORD bfOffBits; //实际位图数据的偏移字节数，即前三个部分长度之和

} BITMAPFILEHEADER;

第二部分为位图信息头BITMAPINFOHEADER，也是一个结构，其定义如下：

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{

DWORD biSize; //指定此结构体的长度，为40

LONG biWidth; //位图宽

LONG biHeight; //位图高

WORD biPlanes; //平面数，为1

WORD biBitCount //采用颜色位数，可以是1，2，4，8，16，24，新的可以是32

DWORD biCompression; //压缩方式，可以是0，1，2，其中0表示不压缩

DWORD biSizeImage; //实际位图数据占用的字节数

LONG biXPelsPerMeter; //X方向分辨率

LONG biYPelsPerMeter; //Y方向分辨率

DWORD biClrUsed; //使用的颜色数，如果为0，则表示默认值(2^颜色位数)

DWORD biClrImportant; //重要颜色数，如果为0，则表示所有颜色都是重要的

} BITMAPINFOHEADER;

第三部分为调色板Palette，当然，这里是对那些需要调色板的位图文件而言的。24位和32位是不需要调色板的。typedef struct tagRGBQUAD {

BYTE rgbBlue; //该颜色的蓝色分量

BYTE rgbGreen; //该颜色的绿色分量

BYTE rgbRed; //该颜色的红色分量

BYTE rgbReserved; //保留值

} RGBQUAD;

第四部分就是实际的图象数据了。对于用到调色板的位图，图象数据就是该象素颜在调色板中的索引值。对于真彩色图

于2色位图，用1位就可以表示该象素的颜色(一般0表示黑，1表示白)，所以一个字节可以表示8个象素。对于16色位图，一个字节可以表示2个象素。对于256色位图，一个字节刚好可以表示1个象素。对于真彩色图，三个字节才能表示1个象素必须是4的整倍数，如果不是，则需要补齐。(2) 一般来说，.bMP文件的数据从下到上，从左到右的。也就是说，从文件中最一个象素，然后是左边第二个象素……接下来是倒数第二行左边第一个象素，左边第二个象素……依次类推，最后得到的是最

16色系统调色板:

0 = RGB( 0, 0, 0) = 0x00000000;

1 = RGB(128, 0, 0) = 0x00000080;

2 = RGB( 0,128, 0) = 0x00008000;

3 = RGB(128,128, 0) = 0x00008080;

4 = RGB( 0, 0,128) = 0x00800000;

5 = RGB(128, 0,128) = 0x00800080;

6 = RGB( 0,128,128) = 0x00808000;

7 = RGB(128,128,128) = 0x00808080;

8 = RGB(192,192,192) = 0x00c0c0c0;

9 = RGB(255, 0, 0) = 0x000000ff;

10 = RGB( 0,255, 0) = 0x0000ff00;

11 = RGB(255,255, 0) = 0x0000ffff;

12 = RGB( 0, 0,255) = 0x00ff0000;

13 = RGB(255, 0,255) = 0x00ff00ff;

14 = RGB( 0,255,255) = 0x00ffff00;

15 = RGB(255,255,255) = 0x00ffffff;

图像数据起始：000A-000D

图像数据大小：0022-0025

图像信息大小：000E-0011

图像宽度：0012-0015

图像高度：0016-0019

BMP文件详解

2007-03-27 20:00

BMP是一种与硬件设备无关的图像文件格式，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

典型的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；位图信息数据结构压缩方法，以及定义颜色等信息。

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 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（

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）。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000000 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 12）20-21：用象素/米表示的水平分辨率。A00F 0000为0000 0FA0h=4000。

13）22-23：用象素/米表示的垂直分辨率。A00F 0000为0000 0FA0h=4000。

14）24-25：位图使用的颜色索引数。设为0的话，则说明使用所有调色板项。

15）26-27：对图象显示有重要影响的颜色索引的数目。如果是0，表示都重要。

三、彩色板（非必有）

16）28-35：彩色板规范。对于调色板中的每个表项，用下述方法来描述RGB的值：

1字节用于蓝色分量

1字节用于绿色分量

1字节用于红色分量

1字节用于填充符(设置为0)

对于24-位真彩色图像就不使用彩色板，因为位图中的RGB值就代表了每个象素的颜色。

如，彩色板为00F8 0000 E007 0000 1F00 0000 0000 0000，其中：

00FB 0000为FB00h=1111100000000000（二进制），是红色分量的掩码。

E007 0000为07E0h=0000011111100000（二进制），是绿色分量的掩码。

1F00 0000为001Fh=0000000000011111（二进制），是红色分量的掩码。

0000 0000总设置为0。

将掩码跟像素值进行“与”运算再进行移位操作就可以得到各色分量值。看看掩码，就可以明白事实上在每个像素值的两个字节

分别就是r、g、b分量值。取出分量值后把r、g、b值分别乘以8、4、8就可以补齐第个分量为一个字节，再把这三个字节按序），就可以转换为24位标准BMP格式了。

四、图像数据阵列

17)17-．．．：每两个字节表示一个像素。阵列中的第一个字节表示位图左下角的象素，而最后一个字节表示位图右上角的象素

下面用UltraEdit打开C:\WINDOWS\Blue Lace 16.bmp察看其16进制数据。

一个bmp文件以BITMAPFILEHEADER结构体开始，BITMAPFILEHEADER的第1个属性是bfType(2字节)，这里恒定等列高位在左，低位在右，所以内存中从左往右看就显示成(42 4D)，所以在UltraEdit中头两个字节显示为(42 4D)就是这样形成再作重复说明。

BITMAPFILEHEADER的第2个属性是bfSize(4字节)，表示整个bmp文件的大小，这里等于&H000004F8=1272字节。

BITMAPFILEHEADER的第3个、第4个属性分别是bfReserved1、bfReserved2(各2字节)，这里是2个保留属性，都为

BITMAPFILEHEADER的第5个属性是bfOffBits(4字节)，表示DIB数据区在bmp文件中的位置偏移量，这里等于&H0000始往后数的118字节开始。

BITMAPFILEHEADER结构体这里就讲完了，大家会发现BITMAPFILEHEADER只占了bmp文件开始的14字节长度，但需要BITMAPFILEHEADER结构体变量，其长度占了16个字节，原因就是第1个属性本来应该只分配2个字节，但实际被分配了

果想保存一张bmp图片，写入BITMAPFILEHEADER结构体时一定要注意这一点。

接下来是BITMAPINFO结构体部分。BITMAPINFO段由两部分组成：BITMAPINFOHEADER结构体和RGBQUAD结构

的颜色信息，有些时候可以省略，一般的24位图片和32位图片都不带RGBQUAD结构体，因为DIB数据区直接表示的RGB

有RGBQUAD结构体。(多少位的图片就是用多少位来表示一个颜色信息，例如4位图片表示用4个bit来表示一个颜色信息。

结构体，可以根据前面BITMAPFILEHEADER结构体的第5个属性bfOffBits来判断，因为BITMAPINFOHEADER结构体长度为结构体结束后还未到DIB数据区的偏移量，就说明接下来的数据是RGBQUAD结构体部分。这里讲的C:\WINDOWS\Blue Lace 带有RGBQUAD结构体。

下面进入正题BITMAPINFOHEADER部分。

BITMAPINFOHEADER的第1个属性是biSize(4字节)，表示BITMAPINFOHEADER结构体的长度，最常见的长度是40字节个字节等于&H00000028=40字节。

BITMAPINFOHEADER的第2个属性是biWidth(4字节)，表示bmp图片的宽度，这里等于&H00000030=48像素。

BITMAPINFOHEADER的第3个属性是biHeight(4字节)，表示bmp图片的高度，这里等于&H00000030=48像素。

BITMAPINFOHEADER的第4个属性是biPlanes(2字节)，表示bmp图片的平面属，显然显示器只有一个平面，所以恒等于BITMAPINFOHEADER的第5个属性是biBitCount(2字节)，表示bmp图片的颜色位数，即24位图、32位图等等。这里等BITMAPINFOHEADER的第6个属性是biCompression(4字节)，表示图片的压缩属性，bmp图片是不压缩的，等于0，

BITMAPINFOHEADER的第7个属性是biSizeImage(4字节)，表示bmp图片数据区的大小，当上一个熟悉biCompression

所以这里等于&H00000000。

BITMAPINFOHEADER的第8个属性是biXPelsPerMeter(4字节)，表示图片X轴每米多少像素，可省略，这里等于&H0000

BITMAPINFOHEADER的第9个属性是biYPelsPerMeter(4字节)，表示图片Y轴每米多少像素，可省略，这里等于&H0000

BITMAPINFOHEADER的第10个属性是biClrUsed(4字节)，表示使用了多少个颜色索引表，一般biBitCount属性小于16才会用个颜色索引表，所以这里仍等于&H00000000。

BITMAPINFOHEADER的第11个属性是biClrImportant(4字节)，表示有多少个重要的颜色，等于0时表示所有颜色都很重至此BITMAPINFOHEADER结构体结束。

由于这个图片到这里还未到达DIB数据区的偏移量，所以接下来的部分是RGBQUAD结构体。RGBQUAD结构体由4个字节结构体只占用4字节空间，从左到右每个字节依次表示(蓝色，绿色，红色，未使用)。举例的这个图片我数了数总共有16个

位图，2^4正好等于16，所以它把16种颜色全部都枚举出来了，这些颜色就是一个颜色索引表。颜色索引表编号从0开始，

从UltraEdit中可以看到按照顺序，这16个RGBQUAD结构体依次为：

编号：(蓝，绿，红，空)

0号：(00，00，00，00)

1号：(00，00，80，00)

2号：(00，80，00，00)

3号：(00，80，80，00)

4号：(80，00，00，00)

5号：(80，00，80，00)

6号：(80，80，00，00)

7号：(80，80，80，00)

8号：(C0，C0，C0，00)

9号：(00，00，FF，00)

10号：(00，FF，00，00)

11号：(00，FF，FF，00)

12号：(FF，00，00，00)

13号：(FF，00，FF，00)

14号：(FF，FF，00，00)

15号：(FF，FF，FF，00)

为了更直观的表示这些颜色，可以见后面的图片。

到这里，正好满足DIB数据区的偏移量，所以后面的字节就是图片内容了。这里需要提醒的是所有的DIB数据扫描行是上制底部的像素，再绘制顶部的像素，所以这些DIB数据所表示的像素点就是从图片的左下角开始，一直表示到图片的右上角

由于这里的图片是4位图片，也就是说4bit就表示一个像素，一个字节有8个bit，所以一个字节能表示2个像素。

从UltraEdit中可以看到，DIB数据区第一个字节是&H44，16进制正好是将2进制数每4个一组书写的，跟4bit图片正好高位的4表示第一个像素，低位的4表示第二个像素。这里的4不是表示RGB颜色，而是表示颜色索引号为4，由于索引号从中第5个颜色，从附图中可以看到索引号为4的是蓝色。这是第一字节，表示的是图片左下角开始2个像素，如果有 PhotoSho 2个像素取出来的颜色RGB值正好等于索引表中第5个颜色的RGB值。后面的DIB数据以此类推。

至此一个bmp图片就全部解析完了，根据这些信息就可以完整的绘制一张bmp图片来。