設備無關位圖（Device Independent Bitmap）是可以保存在磁盤的位圖文件，可以從磁盤讀取到內(nèi)存或者從內(nèi)存保存到磁盤上。它的文件結構是標準化的，可以在Windows/Linux/Unix等平臺上顯示相同的效果。本文主要介紹了

如果將位圖文件從磁盤讀到內(nèi)存中

在內(nèi)存中對位圖文件進行操作后，如何將位圖保存到磁盤

1 讀取位圖到內(nèi)存中

1.1 DIB文件結構

要將位圖文件（.bmp）從磁盤讀取到內(nèi)存，首先要了解其文件結構。DIB的文件組成有以下4個部分：

文件表頭，主要包含了文件的類型（必須是BM），文件的大小（所占用的字節(jié)數(shù)）和位圖的像素矩陣的便宜量。

信息表頭，包含了兩部分內(nèi)容：位圖的相關信息（位圖的大小、位深度、位面數(shù)、壓縮和編碼等）和指向RGB顏色表（調(diào)色盤）的指針。

RGB色彩對照表，也就是調(diào)色板，不一定會有。16位及以上直接使用RGB通道表示顏色，一般不需要調(diào)色板。

位圖的像素信息矩陣，表示具體的像素。1，4，8位顏色，保存的是調(diào)色板的索引，具體的顏色根據(jù)索引在調(diào)色板中查找；16位及其以上不使用調(diào)色板，直接使用RGB組成像素顏色。

1.2 在Windows下DIB的內(nèi)存結構

要將DIB數(shù)據(jù)讀取到內(nèi)存，就需要在內(nèi)存中分配相應的空間。Windows提供了幾種結構體，結構體中的字段對應著DIB文件的各個信息值，具體如下

引用自 http://blog.csdn.net/wenzhou1219/article/details/26162869

將DIB讀取到內(nèi)存只需要將磁盤數(shù)據(jù)填充到相應到結構體即可。在磁盤上DIB需要連續(xù)的結構存儲，在內(nèi)存中則不需要連續(xù)的存儲空間，可以分段將數(shù)據(jù)讀取到相應的結構體中。
讀取DIB到內(nèi)存的具體步驟：

將文件頭信息讀取到BITMAPFILEHEADER結構體中。

將位圖頭信息讀取到BITMAPINFOHEADER結構體中。

如果有調(diào)色板，則將其信息讀取到RGBQUAD中。

讀取位圖像素信息到像素矩陣中。

fp.Read(&bmfileHeader, sizeof(BITMAPFILEHEADER)); // 讀取BMP文件頭 ... //讀取文件信息頭 ret = fp.Read(&bmHeader, sizeof(BITMAPINFOHEADER)); ... fp.Read(m_dibBits, GetBodySize()); //讀取像素信息

1.3 結構體各字段信息

BITMAPFILEHEADER

代表文件頭信息的結構體BITMAPFILEHEADER的聲明如下：

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {WORD bfType;DWORD bfSize;WORD bfReserved1;WORD bfReserved2;DWORD bfOffBits; } BITMAPFILEHEADER

其中，

• bfType是文件類型，該字段必須是BM，如果不是則說明該文件不是DIB。
• bfSize是位圖文件的大小（字節(jié)數(shù)）
• bfReserved1和bfReserved2 是保留字段

• bfOffBits 從BITMAPFILEHEADER的起始位置到位圖像素的字節(jié)偏移量。

  BITMAPINFO

  在上面提到，位圖信息和位圖的調(diào)色板是存放在同一個結構體中的，該結構體就是BITMAPINFO，其聲明如下

typedef struct tagBITMAPINFO {BITMAPINFOHEADER bmiHeader;RGBQUAD bmiColors[1]; } BITMAPINFO, *PBITMAPINFO;

bmiHeader是位圖頭信息
bmiColors是調(diào)色板

BITMAPINFOHEADER

位圖的頭信息結構BITMAPINFOHEADER，該結構包含了DIB的尺寸和顏色格式等信息，聲明如下

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

其中，

• biSize是該結構體所占用的字節(jié)說
• biWidth DIB的寬（以像素為單位），如果biCompression是BI_JPEG或者BI_PNG，則biWidth是解壓縮后JPEG或者PNG圖像的寬度。
• biHeight，DIB的高（以像素為單位）。
  • 如果biHeight是正的，則DIB的像素是按照從下往上（bottom-up，也就是像素數(shù)組的第一行保存的實際是DIB的最后一行像素值），圖像源點在左下角。
  • 如果biHeight是負的，則DIB的像素是按照從上往下保存的（up-bottom），而且像素的數(shù)據(jù)是不能被壓縮的其biCompression必須是BI_RGB或者BI_FIELDS
  • 如果biCompression是BI_JPEG或者BI_PNG，則biHeight是解壓縮后JPEG或者PNG的高
• biPlanes 目標設備的平面數(shù)，總是設為1.
• biBitCount，每個像素所占用的位數(shù)。0，表示JPEG或者PNG指定每個像素所占用的位數(shù)。還可以是1,4,8,16,24,32。
• biCompression，數(shù)據(jù)的壓縮方法（up-down的DIB不能被壓縮），可以是以下值：
  • BI_RGB / BI_FIELDS未被壓縮
  • BI_RLE4 / BI_RLE8 使用游程長度編碼 （RLE，run-length encode）
  • BI_JPEG / BI_PNG 指示該圖像是JPEG或者PNG圖像。
• biSizeImage 圖像的字節(jié)數(shù)，對于BI_RGB的DIB其值為0.
• biXPelsPerMeter / biYPelsPerMeter 顯示該DIB的目標設備所需的分辨率（單位是像素每米）
• biClrUsed DIB實際使用調(diào)色板中的顏色個數(shù)，通常為0表示使用調(diào)色板中的全部顏色。

• biClrImportant 顯示DIB所必須的顏色個數(shù)，通常為0表示全部顏色都是必須的。

  詳細的解釋參見 https://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd183376(v=vs.85).aspx

RGBQUAD

typedef struct tagRGBQUAD {BYTE rgbBlue;BYTE rgbGreen;BYTE rgbRed;BYTE rgbReserved; } RGBQUAD;

注意，其存儲順序是BGR。

1.3 DIB的結構實例

是一幅寬和高都是32的位圖（放大后，可以看到表示像素的一個個方塊），其有16種顏色。下面是該圖像的16進制數(shù)據(jù)

• 首先是文件的頭信息 BITMAPFILEINFO 共有14個字節(jié)（0x00-0x0D），其起始的兩個字節(jié)為0x4d42（大端存儲，高位在前）表示文件類型為BM，最后4個字節(jié) 0x0076是位圖的像素信息相對于文件頭的偏移量，也就是從0x0076為圖像的像素信息。
• 下面是位圖的頭信息 BITMAPINFOHEADER共有40個字節(jié)（0x0E-0x35），起始的4個字節(jié)是0x0028就是該結構體的大小，緊接著的4個字節(jié)是圖像的寬0x0020
• 跟著是圖像的調(diào)色板，0x36 - 0x75。調(diào)色板共有16種顏色，也就是說有調(diào)色板中有16個RGBQUAD，其大小為16 * 4.
• 最后是位圖的數(shù)據(jù) 0x76-0x275

1.4 讀取

CFile fp(dibName, CFile::modeRead | CFile::typeBinary);BITMAPFILEHEADER bmfileHeader;BITMAPINFOHEADER bmHeader;ULONGLONG headpos;int paletteSize = 0;int ret, cbHeaderSize;headpos = fp.GetPosition(); // 獲取文件指針的位置ret = fp.Read(&bmfileHeader, sizeof(BITMAPFILEHEADER)); // 讀取BMP文件頭if (bmfileHeader.bfType != 0x4d42) //判斷文件類型標頭是不是x4d42，表示該文件為BMP類型文件{AfxMessageBox(_T("文件不是bmp!"));return;}//讀取文件信息頭ret = fp.Read(&bmHeader, sizeof(BITMAPINFOHEADER));// 計算RGBQUAD的大小switch (bmHeader.biBitCount){case 1:paletteSize = 2;break;case 4:paletteSize = 16;break;case 8:paletteSize = 256;break;}// 為BITMAPINFO分配存儲空間cbHeaderSize = sizeof(BITMAPINFOHEADER)+paletteSize * sizeof(RGBQUAD);m_dibInfo = (BITMAPINFO*) new char[cbHeaderSize];m_dibInfo->bmiHeader = bmHeader;if (paletteSize) //是否有調(diào)色板{ret = fp.Read(&(m_dibInfo->bmiColors[0]), paletteSize * sizeof(RGBQUAD));if (ret != int(paletteSize * sizeof(RGBQUAD) ) ){delete[] m_dibInfo;m_dibInfo = NULL;return;}}//為像素數(shù)組分配存儲空間，大小由GetBodySize決定m_dibBits = (void*) new char[GetBodySize()];fp.Seek(headpos + bmfileHeader.bfOffBits, CFile::begin); // 將文件指針移動到DIB像素數(shù)組ret = fp.Read(m_dibBits, GetBodySize());if (ret != int(GetBodySize())){delete[] m_dibInfo;delete[] m_dibBits;m_dibInfo = NULL;m_dibBits = NULL;}fp.Close();

知道了DIB的文件結構后，讀取其到內(nèi)存還是挺簡單的，需要注意的是DIB的像素數(shù)組的大小。由于DIB的寬度需要時4的倍數(shù)，不是的話需要填充0將其湊成4的倍數(shù)，所以其像素數(shù)組的大小不能簡單的width * height * biBitCount / 8，其中biBitCount是每個像素占用的位數(shù)。其具體的計算方法如下

首先計算一行所占用的字節(jié)數(shù) bytesPerLine
bytesPerLine = ((m_dibInfo->bmiHeader.biWidth * m_dibInfo->bmiHeader.biBitCount + 31) / 32 ) * 4

將bytesPerLine乘以圖像的高
bytesPerLine * m_dibInfo->bmiHeader.biHeight

1.5 總結

本文主要對DIB的文件結構以及其對應的內(nèi)存中的結構體做了一個總結，并對一個具體的DIB16進制數(shù)據(jù)結構進行分析，最后實現(xiàn)了如何將一個DIB數(shù)據(jù)讀取到內(nèi)存中。

一直對位圖結構不是很了解，趁著在公司實習沒有具體的工作安排，對DIB的結構作了個總結。至于如何將處理后的位圖數(shù)據(jù)寫回磁盤文件，在知道位圖結構的情況下，只需要填充相應的結構字段就行了，需要注意的還是位圖的寬需要是4的倍數(shù)，不是的話要用0補齊。本來想寫個DEMO的但是太累，明天再說吧。

轉載于:https://www.cnblogs.com/wangguchangqing/p/5417444.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的DIB位图（Bitmap）的读取和保存的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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