位圖(bmp)文件格式分析

作者：深藍(由博主分享)

一、什么是位圖

計算機能以位圖和矢量圖格式顯示圖像。

1、位圖(Bitmap)：

圖像又稱點陣圖或光柵圖，它使用我們稱為像素(象素，Pixel)的一格一格的小點來描述圖像。計算機屏幕其實就是一張包含大量像素點的網(wǎng)格。當我們把位圖放大時，每一個像素小點看上去就像是一個個馬賽克色塊。

2、矢量圖(Vector)

使用直線和曲線來描述圖形，這些圖形的元素是一些點、線、矩形、多邊形、圓和弧線等等，它們都是通過數(shù)學公式計算獲得的。

位圖和矢量圖最簡單的區(qū)別就是：矢量圖可以無限放大，而且不會失真；而位圖則不能。

像Photoshop(PS)這樣主要用于處理位圖的軟件，我們稱之為圖像處理軟件；專門處理矢量圖的軟件，我們稱之為圖形設(shè)計軟件，例如Adobe Illustrator，CorelDRAW，Flash MX等。

二、BMP位圖文件

常見的圖像文件格式有：BMP、JPG(JPE,JPEG)、GIF等。

BMP圖像文件(Bitmap-File)格式是Windows采用的圖像文件存儲格式，在Windows環(huán)境下運行的所有圖像處理軟件都支持這種格式。Windows 3.0以后的BMP文件都是指設(shè)備無關(guān)位圖(DIB，device-independent bitmap)。BMP位圖文件默認的文件擴展名是.BMP，有時它也會以.DIB或.RLE作擴展名。

注：本文采用lena.bmp(512×512)做例子：

1、BMP文件結(jié)構(gòu)

BMP文件由4部分組成：

1.?? 位圖文件頭(bitmap-file header)

2.?? 位圖信息頭(bitmap-informationheader)

3.?? 顏色表(color table)

4.?? 顏色點陣數(shù)據(jù)(bits data)

24位真彩色位圖沒有顏色表，所以只有1、2、4這三部分。

用UltraEdit打開lena.bmp，可以看到這個文件的全部數(shù)據(jù)如下圖所示：

1、1位圖文件頭

位圖文件頭分4部分，共14字節(jié)：

名稱

占用空間

內(nèi)容

實際數(shù)據(jù)

bfType

2字節(jié)

標識，就是“BM”二字

BM

bfSize

4字節(jié)

整個BMP文件的大小

0x000C0036(786486)

bfReserved1/2

4字節(jié)

保留字，沒用

0

bfOffBits

4字節(jié)

偏移數(shù)，即 位圖文件頭+位圖信息頭+調(diào)色板 的大小

0x36(54)

注意，Windows的數(shù)據(jù)是倒著念的，這是PC電腦的特色。如果一段數(shù)據(jù)為50?1A?25 3C，倒著念就是3C 25 1A50，即0x3C251A50。因此，如果bfSize的數(shù)據(jù)為36 00 0C 00，實際上就成了0x000C0036，也就是0xC0036。

1、2位圖信息頭

位圖信息頭共40字節(jié)：

名稱

占用空間

內(nèi)容

實際數(shù)據(jù)

biSize

4字節(jié)

位圖信息頭的大小，為40

0x28(40)

biWidth

4字節(jié)

位圖的寬度，單位是像素

0x200(512)

biHeight

4字節(jié)

位圖的高度，單位是像素

0x200(512)

biPlanes

2字節(jié)

固定值1

1

biBitCount

2字節(jié)

每個像素的位數(shù)

1-黑白圖，4-16色，8-256色，24-真彩色

0x18(24)

biCompression

4字節(jié)

壓縮方式，BI_RGB(0)為不壓縮

0

biSizeImage

4字節(jié)

位圖全部像素占用的字節(jié)數(shù)，BI_RGB時可設(shè)為0

0x0C

biXPelsPerMeter

4字節(jié)

水平分辨率(像素/米)

0

biYPelsPerMeter

4字節(jié)

垂直分辨率(像素/米)

0

biClrUsed

4字節(jié)

位圖使用的顏色數(shù)

如果為0，則顏色數(shù)為2的biBitCount次方

0

biClrImportant

4字節(jié)

重要的顏色數(shù)，0代表所有顏色都重要

0

作為真彩色位圖，我們主要關(guān)心的是biWidth和biHeight這兩個數(shù)值，兩個數(shù)值告訴我們圖像的尺寸。biSize，biPlanes，biBitCount這幾個數(shù)值是固定的。想偷懶的話，其它的數(shù)值可以一律用0來填充。

1、3顏色表

24位真彩色位圖沒有顏色表。為了簡化，只討論24位真彩色位圖。

1、4顏色點陣數(shù)據(jù)

位圖全部的像素，是按照自下向上，自左向右的順序排列的。

RGB數(shù)據(jù)也是倒著念的，原始數(shù)據(jù)是按B、G、R的順序排列的。

三、Photoshop和Windows的BMP文件比較

Windows的BMP文件最后少了兩個0字節(jié)，沒有整體補位。bfSize(文件大小)，biSizeImage(全部像素大小)也相應(yīng)地減去2。

打開Photoshop，新建一個尺寸為2*3像素的文件：

放大圖片到最大(1600%)，然后用鉛筆工具對每個像素都點一個不同顏色的點，如下圖所示：

儲存這個文件為BMP格式，文件名為“MyBmp.bmp”，在BMP選項中選擇Windows，24位：

你應(yīng)該注意到圖中用黑色框起來的00 00了，在每行顏色的末尾添加的兩個0字節(jié)，是為了行補位。為什么要行補位呢？因為32位的Windows操作系統(tǒng)處理4個字節(jié)(32位)的速度比較快，所以BMP的每一行顏色占用的字節(jié)數(shù)規(guī)定為4的整數(shù)倍。MyBmp.bmp中一行顏色有兩個像素，共占用6字節(jié)，如果要補齊4*2=8字節(jié)，就要再加兩個0字節(jié)。

行補位的公式為：widthBytes = (width*biBitCount+31)/32*4

參數(shù)說明：

Width：位圖的實際寬度

biBitCount：每個像素的位數(shù)

1-黑白圖，4-16色，8-256色，24-真彩色

注：Phtoshop在文件的末尾還補充了兩個0字節(jié)，好像是要整體補位。不過我看過的BMP資料中都沒有提到還要整體補位的，其它軟件生成的BMP文件也沒有整體補位的，這看起來像是Adobe的獨創(chuàng)，不知道目的何在。

PS：文章最后注的內(nèi)容將由下篇文章解釋

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的java dib文件 加位图文件头_位图(bmp)文件格式分析的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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