三分钟解析24位真彩BMP格式文件

三分钟解析24位真彩BMP格式文件

 

         BMP是英语BitMap（位图）的缩写，是Windows系统中的标准图像文件格式，而且文件几乎没有压缩，因此信息完全。不说废话，关于BMP的解释网上一搜一大堆，我们直奔主题，分析如何三分钟解析24位真彩BMP文件。

     首先，需要知道BMP文件里面的字节数据有四个部分，分别是：位图文件头（bitmap-file header）、位图信息头（bitmap-information header）、彩色表（color table）、定义位图的字节（即位图数据Data Body）阵列

     但是对于我们现在要讨论的24位真彩的BMP文件来说，里面不存在彩色表，因此整个里面只剩下三个部分。

     下来对照着一个实例说明这三个部分（里面没有彩色表，因为是24位真彩图）：

 

 

    如上图所示，是一个24位真彩图的字节数据（使用的UltraEdit打开）的开始部分截图（里面的数据均为16进制，即每两个数字代表一个字节），表上面的顶栏0~f 和左侧的000000XX0h 是用来方面看数据的（也可以方便记数），比如数据表的第一行的第三个字节数据9E的位置就是00000000h + 2 = 00000002h ，这就是为什么在一些解释中定位中使用000000XXXh的原因。

 

    我们可以看到数据表被三种颜色的线条划分为16个部分：

 

               1~4部分（红色线划分）是位图文件头；

 

               5~15部分（开始用蓝色线条划分部分）是位图信息头；

 

               16部分（既就是用绿色线划分的后面所有数据）是位图的字节阵列；

 

    如上所说，因为是24位真彩图，所以不存在彩色表。下来详细说明每一部分代表什么含义：

 

   （首先在这里强调一下！！！！在上图中的字节数据中，拿第二部分表示文件大小的字节数据（9E 40 09 00）来说，其16进制真正的顺序和上面显示的是相反的，即就是上图表示的文件大小为0009409E（用16进制表示），因此在读取文件数据操作时，就就需要注意了！！！！）

 

1~4部分（位图文件头）：

 

     1:     42 4D 这是BMP文件的标示，是ASCII的BM的16进制的值；（大小：2 byte）

 

     2： 9E 40 09 00 用字节表示的整个文件的大小；（大小：4 byte = 1 dword ）

 

     3： 00 00 00 00 保留，设置为0；（大小：4 byte = 1 dword ）

 

     4： 36 00 00 00 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；（大小：4 byte = 1 dword ）

 

5~15部分（位图信息头）：

 

     5： 28 00 00 00 位图信息头(Bitmap Info Header)的长度；（大小：4 byte = 1 dword ）

 

     6： F7 01 00 00 位图的宽度，以像素为单位；（大小：4 byte = 1 dword ）（它的16进制大小应反过来，所以10进制大小是503）

 

     7： 91 01 00 00 位图的高度，以像素为单位；（大小：4 byte = 1 dword ）

 

     8： 01 00  位图的位面数；（大小：2 byte = 1 word ）

 

     9： 18 00 每个像素的位数；（大小：2 byte = 1 word ）

 

    10： 00 00 00 00 压缩说明（0表示不压缩）（大小：4 byte = 1 dword ）

 

    11：68 40 09 00 用字节数表示的位图数据的大小。该数必须是4的倍数（至于为什么下面会有解释）（大小：4 byte = 1 dword ）

 

    12 ：C4 0E 00 00 用像素/米表示的水平分辨率；（大小：4 byte = 1 dword ）

 

    13：C4 0E 00 00 用像素/米表示的垂直分辨率；（大小：4 byte = 1 dword ）

 

    14: 00 00 00 00 位图使用的颜色数；（大小：4 byte = 1 dword ）

 

    15：00 00 00 00 指定重要的颜色数。当该域的值等于颜色数时，表示所有颜色都一样重要；（大小：4 byte = 1 dword）

 

16部分（位图字节阵列）：

 

     16：从上面的绿色划分线以后均为字节阵列数据，用于绘制。而且每三个字节表示一个像素。

 

 

     描述完了上述的图的分块含义，现在就说一说BMP中的一些需要注意的方面，首先在位图字节阵列数据中BMP存储的图像数据是从左下角的像素开始，到最后的右上角像素。其中还有一个比较主要的概念，而且与绘图读取数据有关的概念是“扫描行”；

 

    扫描行：扫描行指图像在存储器中一行像素的字节数据，图像扫描行的大小，取决于图象的颜色数目和用象素表示的图象宽度。
　　BMP格式还有个非常重要的规定：要求每一扫描行的字节数据必须能被4整除，也就是dword对齐（dword是一种数据类型，长度为4个字节）。如果图像的一行字节数不能被4整除，就需要在每行的末尾补齐0以达到规定。

 

    因此在我们的读取数据中需要根据BMP图像的宽度来判断是否被补0，判断方法就是先判断一行的字节数是否可以被4整除，如果整除则不需要补0，如果没有整除，则求出补的0的个数（具体计算方法是，bu_0_number =4 -  width(像素) * 3 % 4 ），那么就知道在每一行的末尾都补了bu_0_number个0，因此我们在读取时绘制图片时就要忽略这些数据。（补充：求每一行的字节数 size = width * 3）

 

    经过上面分析，我们已经可以着手写程序了，因为整个过程已经在我们脑袋中了。首先从上面可以看出，位图文件头部分的数据只有宽度和高度部分的数据对我们有作用（对于我们已经知道需要解析的图片是24位真彩BMP图片），下来有用的就是位图字节阵列部分的数据，里面每三个代表一个像素的RGB值（里面补0的部分忽略），字节存储的图片像素的顺序是从左下到右上，这样我们只需要读一组RGB值设置画笔颜色，然后绘制一个像素；读一组RGB值设置颜色再绘制一个像素就可以了......

 

     上面均是自己在解析过程中的思考过程，其实BMP也好其他什么文件格式的也好，对于我们来说，我们只在字节的角度去看它，我们需要知道的只是规则，如果没有，那我们就制定规则。

     自己也实现了一个附在下面，但是存在一个问题就是，当文件比较大时，读取速度很慢。。。。这就是需要考虑的。。。。

 下面附上一张解析的24位BMP图：