bmp 图像格式

### BMP 图像格式详解 #### 一、简介 BMP（Bitmap）图像文件格式是由微软公司在Windows环境下设立的标准图像格式。随着Windows系统的广泛普及，BMP格式已成为个人计算机上常用的图像文件格式之一。 BMP图像文件的主要特点是： - **结构与PCX文件格式相似**：每个文件仅能存储一幅图像。 - **可选压缩处理**：根据文件大小和格式需求，可以选择是否对图像数据进行压缩。非压缩格式是BMP图像文件最通用的形式。 - **支持多种色彩模式**：包括单色、16色、256色以及真彩色。 - **独特的数据排列方式**：以图像的左下角作为起点进行存储，而非常见的左上角。 - **独特的调色板结构**：红、绿、蓝三色的排列顺序与其他图像文件格式相反。 #### 二、BMP图像文件的结构 BMP图像文件由三个主要部分组成： 1. **文件头** 2. **调色板数据** 3. **图像数据** ##### 2.1 文件头 文件头长度固定为54字节，包含两个数据结构：`BITMAPFILEHEADER` 和 `BITMAPINFOHEADER`。 - **BITMAPFILEHEADER** 包含文件类型、大小和打印格式等基本信息。 - `bftype`: 数据地址为0，类型为`unsigned char`，值为"BM"，标识文件为BMP格式。 - `bfsize`: 数据地址为2，类型为`unsigned long`，定义位图文件的大小。 - `bfReserved1`与`bfReserved2`: 数据地址分别为6和8，类型为`unsigned int`，保留字段，值必须为0。 - `bfoffBits`: 数据地址为10，类型为`unsigned long`，指示图像数据在文件内的起始位置。 - **BITMAPINFOHEADER** 包含位图的尺寸定义等信息。 - `biSize`: 定义本结构体的大小。 - `biWidth`: 定义图像的宽度。 - `biHeight`: 定义图像的高度。 - `biPlanes`: 定义图像的平面数量，通常为1。 - `biBitCount`: 指定每个像素的颜色深度，即每个像素所占的位数。 - `biCompression`: 压缩方法的类型，0表示无压缩。 - `biSizeImage`: 图像的大小（以字节为单位），对于未压缩图像，此值可能为0。 - `biXPelsPerMeter`: 水平分辨率（每米像素数）。 - `biYPelsPerMeter`: 垂直分辨率（每米像素数）。 - `biClrUsed`: 实际使用的颜色索引数。 - `biClrImportant`: 对图像质量至关重要的颜色索引数。 ##### 2.2 调色板数据 对于256色及以下的图像模式，需要设置调色板数据，即使是单色图像也不例外。对于真彩色图像，BMP文件结构中不包含调色板数据。 调色板数据的结构如下： - `rgbBlue`: 蓝色分量。 - `rgbGreen`: 绿色分量。 - `rgbRed`: 红色分量。 - `rgbReserved`: 保留字段，通常为0。 调色板数据按照从低到高的顺序排列。 ##### 2.3 图像数据 图像数据可以是压缩或未压缩的，取决于`biCompression`字段的值。Windows提供了两种压缩方法： - **RLE4**: 适用于16色图像。 - **RLE8**: 适用于256色图像。 #### 三、BMP格式的应用和发展 BMP格式最初是为Windows环境设计的，随着时间的发展，微软不断改进其功能。例如，在较新的BMP版本中，支持32位颜色表，并且随着32位Windows的出现，相关的API函数也得到了更新。 尽管如此，BMP格式也存在一些局限性： - **仅支持单一图像**：一个BMP文件只能存储一幅图像。 - **不兼容DOS环境**：这限制了BMP文件在某些早期软件中的应用。 BMP格式因其简单性和易于处理而广受欢迎，特别是在Windows平台上的图像处理和显示方面。然而，对于需要高效压缩或跨平台兼容性的应用场景，其他格式如JPEG或PNG可能会更为合适。