C++学习（三三四）BMP图片文件结构

Posted 2021-09-07 hankern

    typedef struct tagBITMAP_FILE{
     
          BITMAPFILEHEADER bitmapheader;
          BITMAPINFOHEADER bitmapinfoheader;
          PALETTEENTRY palette[256];
          UCHAR *buffer;   //UCHAR 大小1字节(同BYTE), 在VC6下
     
    } BITMAP_FILE;

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER { 
WORD    bfType; 
DWORD   bfSize; 
WORD    bfReserved1; 
WORD    bfReserved2; 
DWORD   bfOffBits; 
} BITMAPFILEHEADER, FAR *LPBITMAPFILEHEADER, *PBITMAPFILEHEADER;

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{ 
DWORD      biSize; 
LONG        biWidth; 
LONG        biHeight; 
WORD       biPlanes; 
WORD       biBitCount; 
DWORD      biCompression; 
DWORD      biSizeImage; 
LONG        biXPelsPerMeter; 
LONG        biYPelsPerMeter; 
DWORD      biClrUsed; 
DWORD      biClrImportant; 
} BITMAPINFOHEADER, FAR *LPBITMAPINFOHEADER, *PBITMAPINFOHEADER;

 1.位图文件头（bitmap-file header）：包含BMP图像文件的类型、显示内容等信息。BITMAPFILEHEADER下的bfType。它是文件标识，如果值不是0x4D42，就表明这张根本不是BMP。

字 段 名	大小（单位：字节）	描 述
bfType	2	位图类别，根据不同的操作 系统而不同，在Windows 中，此字段的值总为‘BM’
bfSize	4	BMP图像文件的大小
bfReserved1	2	总为0
bfReserved2	2	总为0
bfOffBits	4	BMP图像数据的地址

    2.位图信息头（bitmap-information header）：包含有BMP图像的宽、高、压缩方法，以及定义颜色等信息。BITMAPINFOHEADER下的biBitCount。它代表了BMP的位数。常用的BMP有8位，16位，24位（RGB），32位（RGBA）。

名	大小 （单位： 字节）	描 述
biSize	4	本结构的大小，根据不同的操作系统而不同，在Windows中，此字段的值总为28h字节=40字节
biWidth	4	BMP图像的宽度，单位像素
biHeight	4	总为0
biPlanes	2	总为0
biBitCount	2	BMP图像的色深，即一个像素用多少位表示，常见有1、4、8、16、24和32，分别对应单色、16色、256色、16位高彩色、24位真彩色和32位增强型真彩色
biCompression	4	压缩方式，0表示不压缩，1表示RLE8压缩，2表示RLE4压缩，3表示每个像素值由指定的掩码决定
biSizeImage	4	BMP图像数据大小，必须是4的倍数，图像数据大小不是4的倍数时用0填充补足
biXPelsPerMeter	4	水平分辨率，单位像素/m
biYPelsPerMeter	4	垂直分辨率，单位像素/m
biClrUsed	4	BMP图像使用的颜色，0表示使用全部颜色，对于256色位图来说，此值为100h=256
biClrImportant	4	重要的颜色数，此值为0时所有颜色都重要，对于使用调色板的BMP图像来说，当显卡不能够显示所有颜色时，此值将辅助驱动程序显示颜色

    3.BITMAPINFOHEADER下的biCompression。它表示BMP图片的压缩方式。是的，BMP也能压缩，只不过可能跟你想象的那个“压缩”有点不一样。方式（BI_RGB   BI_RLE8   BI_RLE4  BI_BITFIELDS）中最前一个表示无压缩，最后一个在16位时表示RGB的565存放，我就知道这么多。

    4.BITMAPINFOHEADER下的biSizeImage，biWidth，biHeight；biSizeImage理应=biWidth*biHeight*biBitCount，但是有些图片直接读下来这个值是0的。所以数据大小还是用等式右边得出比较好。另外，BMP数据默认是按行倒置的（biHeight>0)，但偶尔也会出现biHeight<0，图片数据无倒置的情况。

5.彩色表/调色板（color table）：这个部分是可选的，有些位图需要调色板，有些位图，比如真彩色图（24位的BMP）就不需要调色板。另外不得不提的是PALETTEENTRY调色板。8位模式下是调色板（颜色索引）；在16位模式下，在biCompression为BI_BITFIELDS的时候存储的是565的16位BMP的掩码（测试过），在biCompression为BI_BI_RGB 的时候存555的16位BMP掩码。

5.位图数据（bitmap-data）：这部分的内容根据BMP位图使用的位数不同而不同，在24位图中直接使用RGB，而其他的小于24位的使用调色板中颜色索引值。数据是以UCHAR（BYTE）来存储的。而 1 BYTE = 8BIT。所以很明显地，24BIT = 3 * 8BIT，也就是说数据里头每三个数据为一组，分别描述一个B，G，R的值（注意，BMP里面都是BGR顺序），每个分量的范围是0~2^8-1，也就是0~255，跟我们日常所见一致。32BIT多出的8BIT就存ALPHA值了（注意是BGRA顺序）。而8BIT就是说每字节（8BIT）就描述一种颜色，共256“色”了。那怎么知道某个值（譬如120）代表什么颜色呢？调色板起作用了。调色板PALETTEENTRY结构就是一个RGB结构（外加一个保留字，有时用作ALPHA），如果对应的palette[120] = （255，255，0，*）的话，数据区内那个值为120的数据就表示黄色了。可见256“色”不是真的256色（当然，8位的灰度图就真的是256色了）。问题是麻烦的16位（2BYTE），它又怎样呢？在这16个位里，可以是第1位保留，其余15位均分给BGR（传说中的555，每个分量可为0~2^5-1，即0~31，比24位差远了，可见8位也可以比16位“高级”的嘛）；也可以是按5-6-5分配给BGR，因为人对绿色的XXX范围（?）比较大，也就有了上述的压缩模式，根据掩码判别。当然还有其他的。