bmp图片的打开与保存（画图板的基础）

        花了将近5个小时的努力。才完成了这项对我来说算是蛮艰难的任务。bmp格式图片的打开与保存，首先要先了解格式究竟是什么东西。曾经天真的认为，格式嘛。就是文件后缀而已。确实，很多人都喜欢把文件后缀叫做格式。而经过学习之后，那个后缀充其量只能叫做格式的名字。就像人的名字一样，张三李四，只不过是一个称呼。对本身没有任何限制。你可以叫张三，别人也可以。但是你究竟还是你，不会变成别人。对于文件一样，后缀只不过是让其他软件认识他是谁，好对应其使用相应的解码方式，对文件不会产生影响。例如一个txt的记事本文件，将其后缀改为MP3，他也不可能变成一首歌，他依旧还是那个记事本。只不过，软件以为他是一首歌。就例如你用了别人的名字，那个人的朋友认为你就是他了，来找你玩，结果见了面发现根本不认识你，也就玩不成了。所以说格式是一种内在的东西，一种本质，一种数据的构成方式。就像每个人都有不同的长相啊、身高啊等等等等的一系列不同，但是他仍然是基本的几十个化学元素构成的一个整体而已。文件也是一样的，组成他的“元素”更少，仅仅是0和1，或者说是字节也可以。大量化学元素组成了一个细胞，大量的细胞有组成了组织，组织又组成了……，最后成为一个完整的人体。所以说这种组成不可能是随机的，而都是按照一种方式在组合。而这种组成方式就叫做他的格式。对于文件，格式也就是文件所蕴含的大量字节的组成方式，和所代表的含义。说了这么多，就为了更形象的解释一下格式所谓的含义，下面进入正题。

        既然已经明白了格式既是一种组成的规律与方法，那么下面我们就要了解，bmp这个图片格式中各个字节所代表的含义，和他们是如何组成为一张图片的。首先，bmp图片是由四大部分所组成的，分别为：文件头、信息头、颜色表、图像数据。（下面为基本介绍，详细数据请百度“bmp”）

1、文件头中含有BMP文件的类型、文件大小和位图起始位置等信息。共有14个字节。

2、信息头中含有位图的尺寸等信息。共40个字节。

3、颜色表是用于说明位图中的颜色，简单来说就是指这个bmp图片中会用到的颜色个数。（由于我的程序使用24位bmp图片，就是使用全部RGB颜色，所以没有颜色表这一项）

4、图像数据即用于保存图像中各个点的颜色的数据。

         由此我们现在就可以开始研究bmp的打开与保存了。首先，先研究如何打开一个bmp图片。再此，要先回忆一下画图板上用数组保存和画出一张图片的方法。即使用二维数组将画好的图片上相应坐标的点的颜色RGB用int类型保存起来。然后遍历这个数组，就可以在相应的坐标点处获取到颜色，就可以画出图像了。所以打开一个bmp图片，我们要做的就是将图片转化为我们所知的那个二维int数组。既然要创建一个二维数组，就要知道这个二维数组的高宽长度各是多少。这时，我们回到bmp的信息头数据那里发现，bmp图片里的相应位置已经给我记录好了这二个值。LONG biWidth; // 位图的宽度，以像素为单位（18-21字节） 和LONG biHeight; // 位图的高度，以像素为单位（22-25字节） 。所以我们只要取得这两个值了就可以创建数组了。但是这里又有个问题，这两个数据是以字节的形式记录的，并不是我们要用的int值。虽然java中有相应的方法把读取的4个字节读取成为一个int。但是这个方法是将从高位写起，即将第一个字节作为int中的高八位，然后依次向后排，形成一个int。而在bmp中，int值是从最低位开始储存的，正好与其相反。所以我们要专门写一个转化方法，来用于我们的代码中。我写的如下（其中“by”要传入：用 从文件中读出的一系列字节 所组成的 byte类型的数组，start表示的为从这个数组的下标为start的字节开始读取，截取四个组成一个int值）

// 把byte转换为int的方法
	public int turnInt(byte[] by, int start) throws EOFException {
		int ch1 = by[start] & 0xff;
		int ch2 = by[start + 1] & 0xff;
		int ch3 = by[start + 2] & 0xff;
		int ch4 = by[start + 3] & 0xff;
		return ((ch4 << 24) + (ch3 << 16) + (ch2 << 8) + (ch1 << 0));
	}

 这样，我就可以获取到我所想要的图像二维数组的大小，也就是这个图片的高和宽了（以下代码所用的文件流建议为缓冲流，否则读取和存储可能会比较缓慢）。

int width = turnInt(by, 4); // 位图宽度
int height = turnInt(by, 8); // 位图高度

 

下一部，也就是要把我们已经建立好的二维数据添加进相应的颜色数据。在24位bmp图片中，每一个像素点由3个字节组成，分别储存着颜色值中的B、G、R三个数据。所以我们要建立三个刚才的二维数组分别储存这三中颜色。然后把从文件中读取到的值分别传给他们。

if ((width * 3) % 4 != 0) { // 判断是否后面有补0 的情况
	wid = 4 - (width * 3) % 4;
}
// 装载颜色数据二维数组
int[][] R = new int[height][width];
int[][] G = new int[height][width];
int[][] B = new int[height][width];
// 循环加入数据
for (int i = height - 1; i >= 0; i--) {
	for (int j = 0; j < width; j++) {
		int blue = bis.read();
		int green = bis.read();
		int red = bis.read();
		B[i][j] = blue;
		G[i][j] = green;
		R[i][j] = red;					
	}
	bis.skip(wid);
}

 

细心看的人不难发现，我写的这个代码中出现了一个判断语句，一个wid变量和一个skip（wid）方法。下面我就要解释一下这写代码的作用何在。在bmp的保存中，有一项规定（我也不知道为什么有这项规定），就是在图像的横向即宽度大小（以字节为单位）必须要被4所整除，不能被4整除的就要在每一行的末尾添加0来补位，以便使其可以被4整除。例如，这一行一共有150个像素（宽度为150），那么就有150x3=450个字节。450/4=112……2那么就要补充4-2=2个字节。所以就有了上述wid这个int类型的变量，就是计算要补充的字节数。一遍在读取颜色数据时将不充的0也读取进取，轻则图像发生倾斜，重则整个图像的颜色都会发生混乱。最后，有了这些颜色数组，我们就可以轻易画出一个图片来了。

for (int i = 0; i < height; i++) {
	for (int j = 0; j < width; j++) {
	                g.setColor(new Color(R[i][j], G[i][j], B[i][j]));
		g.fillOval(j, i, 1, 1);
	}
}

 

现在bmp图片的打开就基本完成了。下面我要再来说一下把自己画图板上的图片返过来保存成一个bmp格式的图片。其实只不过将打开的方法倒过来，写入进文件中就可以了。但是要注意，打开中有大量的数据并没有使用，但是在保存中我们却仍然要将其全部写入正确的位置。首先是文件头的写入：

// 存入bmp文件头数据（14字节）*******************
oos.write((byte) 66); // B
oos.write((byte) 77); // M
// 位图文件的大小
int size=(4-(w*3)%4)*h+h*w*3+54;
oos.write(turnByte((int) size));// 2-5字节 一个int
// 保留字
oos.write(0);
oos.write(0);
oos.write(0);
oos.write(0); // 6-9 4个字节

// 位图的起始位置（第54字节）
  oos.write(turnByte((int) 54)); // 10-13 4个字节

 

其中size为本文件的大小。即为：（所保存图片的）高度x宽度x3+每一行所补充的0的个数x行数（高度）+54（文件头+信息头）。然后写入信息头。这时，我们有碰到了与刚刚类似的问题，就是将一个int值转换为4个byte的值。就将刚刚的方法到过来就可以了。

// 把int转换为4个byte的方法
public byte[] turnByte(int a) {
                byte[] by = new byte[4];
	for (int i = 0; i < 4; i++) {
		by[i] = (byte) ((a >>> (8 * i)) & 0xFF); // 将int从低8位到高8位加入到byte数组中
	}
	return by;
}

 

然后写入信息头中的相应数据：

// 存入bmp信息头数据（40字节）********************
oos.write(turnByte((int) 40)); // 14-17 4个字节 本结构所占用字节数
oos.write(turnByte(w)); // 18-21 4个字节 图片宽度
oos.write(turnByte(h)); // 22-25 4个字节 图片高度
oos.write((byte) 1);
oos.write((byte) 0); // 26-27 2个字节 必须1
oos.write((byte) 24);
oos.write((byte) 0); // 28-29 2个字节 必须24
oos.write(turnByte((int) 0)); // 30-34 4个字节 必须0	
oos.write(turnByte((int) (size-54))); // 34-37 4个字节 位图的大小，以字节为单位
oos.write(turnByte((int) 4000)); // 38-41 4个字节 位图水平分辨率，每米像素数，默认4000
oos.write(turnByte((int) 4000)); // 42-45 4个字节 位图垂直分辨率，每米像素数
oos.write(turnByte((int) 0)); // 46-49 4个字节 位图实际使用的颜色表中的颜色数（全选）
oos.write(turnByte((int) 0)); // 50-53 4个字节 位图显示过程中重要的颜色数（都重要）

 

然后就是图像信息了（24位位图，不写颜色表），跟上述同理，将颜色值分成B，G，R三个数据一次存入，并在每一行结尾处补0.

int wid=0;
		if ((w * 3) % 4 != 0) { // 判断是否后面有补0 的情况
			wid = 4 - (w * 3) % 4;
		}
		for(int i=h-1;i>=0;i--){
			for(int j=0;j<w;j++){
				Color c=new Color(aa[i][j]);
				oos.write((byte)c.getBlue());
				oos.write((byte)c.getGreen());
				oos.write((byte)c.getRed());				
			}
			for(int j=0;j<wid;j++){
				oos.write((byte)0);
			}
		}
		
		
		//关闭流
		oos.flush();
		oos.close();

 

由于是从内存中保存到硬盘中，所以flush非常重要，否则会缺少很多数据。这时bmp的保存也已经完成了。

         好了，到此为止。24位bmp的保存与打开已经基本完成了。以后我可能还会对其进行相应的完善，但都是后话了。