BMP（位图）介绍 | 易学教程

什么是BMP

BMP（全称Bitmap）是Windows操作系统中的标准图像文件格式，可以分成两类：设备相关位图（DDB）和设备无关位图（DIB），使用非常广。它采用位映射存储格式，除了图像深度可选以外，不采用其他任何压缩，因此，BMP文件所占用的空间很大。BMP文件的图像深度可选lbit、4bit、8bit及24bit。BMP文件存储数据时，图像的扫描方式是按从左到右、从下到上的顺序。由于BMP文件格式是Windows环境中交换与图有关的数据的一种标准，因此在Windows环境中运行的图形图像软件都支持BMP图像格式。

这里通过一个具体的例子对BMP格式做一个简单的介绍。

1.整体信息：位图文件可看成由4个部分组成：

(1).位图文件头(bitmap-file header)、一共14字节

(2).位图信息头(bitmap-information header)、一共40字节

(3).彩色表(color table)、即调色板，大小可选

(4).定义位图的字节阵列，即位图数据

最常见的就是24位图，所谓的24位图，就是说一个像素的颜色信息用24位来表示，也就是说，对于三原色BRG，每一个颜色都用以字节（8）位来表示。除了24位图，还有1位（单色），2位（4色，CGA），4位（16色，VGA），8位（256色），16位（增强色），24位（真彩色）和32位等。

对照图片进行分析

(1).以上为我们这次需要分析的图片，我们使用WinHex打开这个文件，然后对源码进行分析

位图文件头(14字节)

00H-01H (2bytes) :表示文件类型 BMP格式的文件这两个字节是0x4D42，10进制就是19778，字符显示就是‘BM’；

02H-05H (4bytes) :用字节表示整个文件的大小，0x00030038对应的十进制为：196664bytes，这时候我们查看文件属性验证一下：

我们可以看到，文件的大小确实为196664字节。

06H-09H (4bytes) :保留位，必须设置为0；

0AH-ODH (4bytes) :从文件开始到位图数据开始之间的数据量，称为偏移量：偏移量大小=位图文件头大小+位图信息头大小+调色板大小。

位图信息头(40字节)

0EH-11H (4bytes) :位图信息头的长度，验证一下：0x0028对应的十进制为40，验证正确

12H-15H (4bytes) :位图的宽度(单位为像素)，0x00000100对应的十进制为256，像素为256px

16H-19H (4bytes) :位图的高度(单位为像素)，0x00000100对应的十进制位256，像素为256px。由此可见该位图的宽和高都为256个像素，我们打开文件属性验证一下：

验证结果正确。

1AH-1BH (2bytes) :位图的位面数。(注：该值恒为1)。

1CH-1DH (2bytes) :每个像素的位数，从上图可以看出为24色位图。根据计算 0x0018对应十进制的值确实为24。

1EH-21H (4bytes) :

压缩说明：
0 - 不压缩 (使用BI_RGB表示)
1 - RLE 8-使用8位RLE压缩方式(用BI_RLE8表示)
2 - RLE 4-使用4位RLE压缩方式(用BI_RLE4表示)
3 - Bitfields-位域存放方式(用BI_BITFIELDS表示)

该图片对应的为0x00000000，则该位图不压缩。

22H-25H (4bytes) :用字节数表示的位图数据的大小。该数必须是4的倍数。当不压缩时，它的取值可以为0。该位图数据大小为0x00030002，对应的十进制为：196610，加上头部的54个字节，刚好是整个文件的大小196664个字节。

26H-29H (4bytes) :用象素/米表示的水平分辨率。

2AH-2DH (4bytes) :用象素/米表示的垂直分辨率。

2EH-31H (4bytes) :文件使用的颜色数。如果为0，则表示使用了全部可能的颜色。如8-比特/象素表示为0x100或者 256。

32H-35H (4bytes) :指定重要的颜色数。当该域的值等于颜色数时（或者等于0时），表示所有颜色都一样重要。

调色板

大小为N*4(bytes)，其中N表示颜色的数目。24位图(真彩)是没有调色板的，我们来验证一下当调色板大小为0是否的偏移量是否为54bytes，0x00000036对应十进制为54，验证正确。如果每个像素的位数不是24而是8，则对应的颜色数N=2^8=256，则调色板的大小为256*4=1024bytes。

调色板中的数据每4字节一组，分别表示蓝、绿、红和Alpha值。按照每个像素的位数位8的图像举个例子来说：

1字节用于蓝色分量，1字节用于绿色分量，1字节用于红色分量，1字节用于填充符(设置为0)。

位图数据

该域的大小取决于压缩方法及图像的尺寸和图像的位深度，它包含所有的位图数据字节，这些数据可能是彩色调色板的索引号，也可能是实际的RGB值，这将根据图像信息头中的位深度值来决定。

如果是8位色图，则每个像素用1个字节表示，取出每个字节，显示到相应的设备上就可以了。

如果是24位色图，则按照BGR的顺序排列，32位色图按照BGRAlpha排列。

注意：

位图数据排列还有一个规则，就是对齐。Windows默认的扫描的最小单位是4字节，如果数据对齐满足这个值的话对于数据的获取速度等都是有很大的增益的。因此，BMP图像顺应了这个要求，要求每行的数据的长度必须是4的倍数，如果不够需要进行比特填充（以0填充），这样可以达到按行的快速存取。这样的话，位图数据的大小就不一定是宽x高x每像素字节数了，因为每行还可能有0填充。填充后的每行数据如下：