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
颜色表接下来位为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2色图像每点占1位(8位为1字节);16色图像每点占4位(半字节);256色图像每点占8位(1字节);真彩色图像每点占24位(3字节)。所以,整个数据区的大小也会随之变化。究其规律而言,可的出如下计算公式:图像数据信息大小=(图像宽度*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大小。这是为什么呢?原因有两个:
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。也就是说,设显示模式位16色,在每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。接下来的一个字节将开始记录下一行的信息。
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。如果显示模式为16色,当图像宽为19时,存储时每行则要补充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19时,每行也要补充4-19%4=1个字节。
还有一点我要申明,当屏幕初始化为16或256色模式时,一定要设置调色板或修正颜色值,否则无法得到正确的图像颜色。
- //ReadBitMap
- //
- #include <string.h>
- #include <math.h>
- #include <stdio.h>
- #include <stdlib.h>
- #include <malloc.h>
- #define WIDTHBYTES(bits) (((bits)+31)/32*4)
- typedef
unsigned char
BYTE
; - typedef
unsigned short
WORD
; - typedef
unsigned long
DWORD
; - typedef
long
LONG
; - //位图文件头信息结构定义
- //其中不包含文件类型信息(由于结构体的内存结构决定,要是加了的话将不能正确读取文件信息)
- typedef
struct
tagBITMAPFILEHEADER { - 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;
- //信息头BITMAPINFOHEADER,也是一个结构,其定义如下:
- typedef
struct
tagBITMAPINFOHEADER{ - //public:
- 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;
- //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。
- //(似乎是调色板结构体个数等于使用的颜色数。)
- typedef
struct
tagRGBQUAD { - //public:
- 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;
- void
showBmpHead(BITMAPFILEHEADER* pBmpHead) - {
- printf("位图文件头:/n"
); - printf("文件大小:%d/n"
,pBmpHead->bfSize); - printf("保留字:%d/n"
,pBmpHead->bfReserved1); - printf("保留字:%d/n"
,pBmpHead->bfReserved2); - printf("实际位图数据的偏移字节数:%d/n"
,pBmpHead->bfOffBits); - }
- void
showBmpInforHead(tagBITMAPINFOHEADER* pBmpInforHead) - {
- printf("位图信息头:/n"
); - printf("结构体的长度:%d/n"
,pBmpInforHead->biSize); - printf("位图宽:%d/n"
,pBmpInforHead->biWidth); - printf("位图高:%d/n"
,pBmpInforHead->biHeight); - printf("biPlanes平面数:%d/n"
,pBmpInforHead->biPlanes); - printf("biBitCount采用颜色位数:%d/n"
,pBmpInforHead->biBitCount); - printf("压缩方式:%d/n"
,pBmpInforHead->biCompression); - printf("biSizeImage实际位图数据占用的字节数:%d/n"
,pBmpInforHead->biSizeImage); - printf("X方向分辨率:%d/n"
,pBmpInforHead->biXPelsPerMeter); - printf("Y方向分辨率:%d/n"
,pBmpInforHead->biYPelsPerMeter); - printf("使用的颜色数:%d/n"
,pBmpInforHead->biClrUsed); - printf("重要颜色数:%d/n"
,pBmpInforHead->biClrImportant); - }
- void
showRgbQuan(tagRGBQUAD* pRGB) - {
- printf("(%-3d,%-3d,%-3d) "
,pRGB->rgbRed,pRGB->rgbGreen,pRGB->rgbBlue); - }
- void
main() - {
- BITMAPFILEHEADER bitHead;
- BITMAPINFOHEADER bitInfoHead;
- FILE
* pfile; - char
strFile[50]; - printf("please input the .bmp file name:/n"
); - scanf("%s"
,strFile); - pfile = fopen(strFile,"rb"
);//打开文件 - if
(pfile!=NULL) - {
- printf("file bkwood.bmp open success./n"
); - //读取位图文件头信息
- WORD
fileType; - fread(&fileType,1,sizeof
(WORD
),pfile); - if
(fileType != 0x4d42) - {
- printf("file is not .bmp file!"
); - return
; - }
- //fseek(pfile,2,SEEK_CUR); // "BM"
- fread(&bitHead,1,sizeof
(tagBITMAPFILEHEADER),pfile); - showBmpHead(&bitHead);
- printf("/n/n"
); - //读取位图信息头信息
- fread(&bitInfoHead,1,sizeof
(BITMAPINFOHEADER),pfile); - showBmpInforHead(&bitInfoHead);
- printf("/n"
); - }
- else
- {
- printf("file open fail!/n"
); - return
; - }
- tagRGBQUAD *pRgb ;
- if
(bitInfoHead.biBitCount < 24)//有调色板
- {
- //读取调色盘结信息
- long
nPlantNum = long
(pow(2,double
(bitInfoHead.biBitCount))); // Mix color Plant Number;
- pRgb=(tagRGBQUAD *)malloc(nPlantNum*sizeof
(tagRGBQUAD)); - memset(pRgb,0,nPlantNum*sizeof
(tagRGBQUAD)); - int
num = fread(pRgb,4,nPlantNum,pfile); - printf("Color Plate Number: %d/n"
,nPlantNum); - printf("颜色板信息:/n"
); - for
(int
i =0; i<nPlantNum;i++) - {
- if
(i%5==0) - {
- printf("/n"
); - }
- showRgbQuan(&pRgb[i]);
- }
- printf("/n"
); - }
- int
width = bitInfoHead.biWidth; - int
height = bitInfoHead.biHeight; - //分配内存空间把源图存入内存
- int
l_width = WIDTHBYTES(width* bitInfoHead.biBitCount);//计算位图的实际宽度并确保它为32的倍数
- BYTE
*pColorData=(BYTE
*)malloc(height*l_width); - memset(pColorData,0,height*l_width);
- long
nData = height*l_width; - //把位图数据信息读到数组里
- fread(pColorData,1,nData,pfile);
- //将位图数据转化为RGB数据
- tagRGBQUAD* dataOfBmp;
- dataOfBmp = (tagRGBQUAD *)malloc(width*height*sizeof
(tagRGBQUAD));//用于保存各像素对应的RGB数据
- memset(dataOfBmp,0,width*height*sizeof
(tagRGBQUAD)); - if
(bitInfoHead.biBitCount<24)//有调色板,即位图为非真彩色
- {
- int
k; - int
index = 0; - if
(bitInfoHead.biBitCount == 1) - {
- for
(int
i=0;i<height;i++) - for
(int
j=0;j<width;j++) - {
- BYTE
mixIndex= 0; - k = i*l_width + j/8;//k:取得该像素颜色数据在实际数据数组中的序号
- //j:提取当前像素的颜色的具体值
- mixIndex = pColorData[k];
- switch
(j%8) - {
- case
0: - mixIndex = mixIndex<<7;
- mixIndex = mixIndex>>7;
- break
; - case
1: - mixIndex = mixIndex<<6;
- mixIndex = mixIndex>>7;
- break
; - case
2: - mixIndex = mixIndex<<5;
- mixIndex = mixIndex>>7;
- break
; - case
3: - mixIndex = mixIndex<<4;
- mixIndex = mixIndex>>7;
- break
; - case
4: - mixIndex = mixIndex<<3;
- mixIndex = mixIndex>>7;
- break
; - case
5: - mixIndex = mixIndex<<2;
- mixIndex = mixIndex>>7;
- break
; - case
6: - mixIndex = mixIndex<<1;
- mixIndex = mixIndex>>7;
- break
; - case
7: - mixIndex = mixIndex>>7;
- break
; - }
- //将像素数据保存到数组中对应的位置
- dataOfBmp[index].rgbRed = pRgb[mixIndex].rgbRed;
- dataOfBmp[index].rgbGreen = pRgb[mixIndex].rgbGreen;
- dataOfBmp[index].rgbBlue = pRgb[mixIndex].rgbBlue;
- dataOfBmp[index].rgbReserved = pRgb[mixIndex].rgbReserved;
- index++;
- }
- }
- if
(bitInfoHead.biBitCount==2) - {
- for
(int
i=0;i<height;i++) - for
(int
j=0;j<width;j++) - {
- BYTE
mixIndex= 0; - k = i*l_width + j/4;//k:取得该像素颜色数据在实际数据数组中的序号
- //j:提取当前像素的颜色的具体值
- mixIndex = pColorData[k];
- switch
(j%4) - {
- case
0: - mixIndex = mixIndex<<6;
- mixIndex = mixIndex>>6;
- break
; - case
1: - mixIndex = mixIndex<<4;
- mixIndex = mixIndex>>6;
- break
; - case
2: - mixIndex = mixIndex<<2;
- mixIndex = mixIndex>>6;
- break
; - case
3: - mixIndex = mixIndex>>6;
- break
; - }
- //将像素数据保存到数组中对应的位置
- dataOfBmp[index].rgbRed = pRgb[mixIndex].rgbRed;
- dataOfBmp[index].rgbGreen = pRgb[mixIndex].rgbGreen;
- dataOfBmp[index].rgbBlue = pRgb[mixIndex].rgbBlue;
- dataOfBmp[index].rgbReserved = pRgb[mixIndex].rgbReserved;
- index++;
- }
- }
- if
(bitInfoHead.biBitCount == 4) - {
- for
(int
i=0;i<height;i++) - for
(int
j=0;j<width;j++) - {
- BYTE
mixIndex= 0; - k = i*l_width + j/2;
- mixIndex = pColorData[k];
- if
(j%2==0) - {//低
- mixIndex = mixIndex<<4;
- mixIndex = mixIndex>>4;
- }
- else
- {//高
- mixIndex = mixIndex>>4;
- }
- dataOfBmp[index].rgbRed = pRgb[mixIndex].rgbRed;
- dataOfBmp[index].rgbGreen = pRgb[mixIndex].rgbGreen;
- dataOfBmp[index].rgbBlue = pRgb[mixIndex].rgbBlue;
- dataOfBmp[index].rgbReserved = pRgb[mixIndex].rgbReserved;
- index++;
- }
- }
- if
(bitInfoHead.biBitCount == 8) - {
- for
(int
i=0;i<height;i++) - for
(int
j=0;j<width;j++) - {
- BYTE
mixIndex= 0; - k = i*l_width + j;
- mixIndex = pColorData[k];
- dataOfBmp[index].rgbRed = pRgb[mixIndex].rgbRed;
- dataOfBmp[index].rgbGreen = pRgb[mixIndex].rgbGreen;
- dataOfBmp[index].rgbBlue = pRgb[mixIndex].rgbBlue;
- dataOfBmp[index].rgbReserved = pRgb[mixIndex].rgbReserved;
- index++;
- }
- }
- if
(bitInfoHead.biBitCount == 16) - {
- for
(int
i=0;i<height;i++) - for
(int
j=0;j<width;j++) - {
- WORD
mixIndex= 0; - k = i*l_width + j*2;
- WORD
shortTemp; - shortTemp = pColorData[k+1];
- shortTemp = shortTemp<<8;
- mixIndex = pColorData[k] + shortTemp;
- dataOfBmp[index].rgbRed = pRgb[mixIndex].rgbRed;
- dataOfBmp[index].rgbGreen = pRgb[mixIndex].rgbGreen;
- dataOfBmp[index].rgbBlue = pRgb[mixIndex].rgbBlue;
- dataOfBmp[index].rgbReserved = pRgb[mixIndex].rgbReserved;
- index++;
- }
- }
- }
- else
//位图为24位真彩色
- {
- int
k; - int
index = 0; - for
(int
i=0;i<height;i++) - for
(int
j=0;j<width;j++) - {
- k = i*l_width + j*3;
- dataOfBmp[index].rgbRed = pColorData[k+2];
- dataOfBmp[index].rgbGreen = pColorData[k+1];
- dataOfBmp[index].rgbBlue = pColorData[k];
- index++;
- }
- }
- printf("像素数据信息:/n"
); - for
(int
i=0; i<width*height; i++) - {
- if
(i%5==0) - {
- printf("/n"
); - }
- showRgbQuan(&dataOfBmp[i]);
- }
- fclose(pfile);
- if
(bitInfoHead.biBitCount<24) - {
- free(pRgb);
- }
- free(dataOfBmp);
- free(pColorData);
- printf("/n"
); - }
转载自:http://www.cnblogs.com/macou/archive/2009/02/20/1394815.html
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
颜色表接下来位为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2色图像每点占1位(8位为1字节);16色图像每点占4位(半字节);256色图像每点占8位(1字节);真彩色图像每点占24位(3字节)。所以,整个数据区的大小也会随之变化。究其规律而言,可的出如下计算公式:图像数据信息大小=(图像宽度*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大小。这是为什么呢?原因有两个:
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。也就是说,设显示模式位16色,在每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。接下来的一个字节将开始记录下一行的信息。
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。如果显示模式为16色,当图像宽为19时,存储时每行则要补充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19时,每行也要补充4-19%4=1个字节。
还有一点我要申明,当屏幕初始化为16或256色模式时,一定要设置调色板或修正颜色值,否则无法得到正确的图像颜色。
- //ReadBitMap
- //
- #include <string.h>
- #include <math.h>
- #include <stdio.h>
- #include <stdlib.h>
- #include <malloc.h>
- #define WIDTHBYTES(bits) (((bits)+31)/32*4)
- typedef
unsigned char
BYTE
; - typedef
unsigned short
WORD
; - typedef
unsigned long
DWORD
; - typedef
long
LONG
; - //位图文件头信息结构定义
- //其中不包含文件类型信息(由于结构体的内存结构决定,要是加了的话将不能正确读取文件信息)
- typedef
struct
tagBITMAPFILEHEADER { - 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;
- //信息头BITMAPINFOHEADER,也是一个结构,其定义如下:
- typedef
struct
tagBITMAPINFOHEADER{ - //public:
- 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;