BMP文件格式详解

### BMP文件格式详解 BMP（Bitmap）文件格式是一种在Windows操作系统中被广泛采用的图像文件格式，也称为DIB（Device-Independent Bitmap，设备无关位图）。BMP格式能够直接且无损地保存图像像素区域的数据，因此常用于获取原始（RAW）图像数据。Windows的图形用户界面（GUI）在其内建的图像子系统GDI（Graphics Device Interface）中提供了对BMP格式的支持。 #### BMP文件结构 BMP文件的数据按照从文件头开始的顺序分为四个主要部分： 1. **BMP文件头 (BMP File Header)**：这部分包含了文件的基本信息，如文件类型、文件大小等。 2. **位图信息头 (Bitmap Information Header)**：提供了图像数据的详细信息，包括图像尺寸、位平面数、压缩方式等。 3. **调色板 (Color Palette)**：可选部分，当使用索引颜色模式时，调色板将包含索引值与对应颜色之间的映射关系。 4. **位图数据 (Bitmap Data)**：即实际的图像像素数据。 #### BMP文件头详解 BMP文件头由`BITMAPFILEHEADER`结构体定义，具体字段及其含义如下： - **bfType**：2字节，表示文件类型，通常是十六进制值`0x4D42`，即ASCII码“BM”，表明该文件为Windows位图文件。 - **bfSize**：4字节，表示整个文件的大小，包括文件头、位图信息头、调色板及位图数据等所有内容的总字节数。 - **bfReserved1 和 bfReserved2**：各2字节，保留字段，通常设置为0。 - **bfOffBits**：4字节，表示位图数据的起始位置，即从文件头开始到位图数据起始处的偏移量。 例如，在给定的例子中，bfType为`0x4D42`（即“BM”），bfSize为`0x36040001`（65,050字节），bfOffBits为`0x3604`（1078字节），这意味着从文件头开始，到位图数据的实际起始位置需要跳过1078字节。 #### 位图信息头详解 位图信息头由`BITMAPINFOHEADER`结构体定义，具体字段及其含义如下： - **biSize**：4字节，表示位图信息头的大小，对于`BITMAPINFOHEADER`而言，其固定为40字节。 - **biWidth**：4字节，表示图像宽度，以像素为单位。 - **biHeight**：4字节，表示图像高度，以像素为单位。正数表示图像数据从左下角到右上角排列，负数则相反。 - **biPlanes**：2字节，表示位平面数，通常为1。 - **biBitCount**：2字节，表示每个像素的比特数，常见的值有1、4、8、16、24或32。 - **biCompression**：4字节，表示图像数据的压缩方法，如BI_RGB表示未压缩的RGB数据。 - **biSizeImage**：4字节，表示图像数据大小，如果设置了压缩，则可能与图像实际大小不同。 - **biXPelsPerMeter 和 biYPelsPerMeter**：各4字节，表示每米水平方向和垂直方向的像素数，通常用来表示分辨率。 - **biClrUsed 和 biClrImportant**：各4字节，分别表示图像中使用的颜色数量和重要的颜色数量。 例如，在给定的例子中，biSize为`0x28`（40字节），biWidth为`0x100`（256像素），biHeight为`0x100`（256像素）。 #### 调色板详解 调色板只在使用索引颜色模式时出现，即当biBitCount为1、4或8时。每个条目占用4字节，包含红、绿、蓝分量及保留字段。如果biBitCount为24或32，则不使用调色板。 #### 位图数据详解 位图数据即图像像素的实际数据，按照从左下角到右上角或从左上角到右下角的方式排列，取决于biHeight的正负值。对于24位和32位图像，无需调色板，每个像素直接使用RGB或RGBA表示。 BMP文件格式虽然简单，但通过不同的字段配置能够支持多种类型的图像数据存储需求，从简单的单色图像到复杂的24位或32位真彩色图像均可处理。