C语言结构体描述BMP的文件格式
BMP文件的結(jié)構(gòu)其實(shí)非常簡單,就是兩個結(jié)構(gòu)體+一個可選的調(diào)色板+位圖數(shù)據(jù)。
第一個結(jié)構(gòu)體是BITMAPFILEHEADER,第二個結(jié)構(gòu)體是BITMAPINFOHEADER。然后就是可選的調(diào)色板(RGBQUAD數(shù)組)。最后是位圖數(shù)據(jù)。
第一個結(jié)構(gòu)體
這里先講講第一個結(jié)構(gòu)體位圖文件頭結(jié)構(gòu):BITMAPFILEHEADER 的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
先看看代碼原型:
typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {WORD? ? ? bfType;DWORD? ? ?bfSize;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?WORD? ? ? bfReserved1; ? ? ? ?WORD? ? ? bfReserved2;????????DWORD? ? ?bfOffBits; } BITMAPFILEHEADER, *PBITMAPFILEHEADER;其中:
bfType:文件的標(biāo)識,值必須是0x4D42(也就是“BM”兩個字符,注意是Little-Endian)
bfSize:是整個文件的大小
bfReserved1和bfReserved2必須是0.
bfOffBits:是位圖數(shù)據(jù)在文件中的偏移。
第二個結(jié)構(gòu)體
位圖信息頭:BITMAPINFOHEADER。
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, *PBITMAPINFOHEADER;biSize:BITMAPINFOHEADER這個結(jié)構(gòu)體的大小。必須為40(字節(jié))。
biWidth:BMP位圖的寬度。
biHeight:BMP位圖的寬度。
這里需要說明一下的是,BMP位圖數(shù)據(jù)有兩種存儲方式,通常是“底到上型”,也就是BMP位圖數(shù)據(jù)的第一行其實(shí)是這個圖片的最后一行。一種是“頂?shù)较滦汀?#xff0c;BMP位圖數(shù)據(jù)的第一行就是圖片的第一行。
如果位圖是“頂?shù)较滦汀?#xff0c;那么biHeight的值是負(fù)的,位圖的實(shí)際高度其實(shí)是(-biHeight),也就是它的相反數(shù)。
只有“底到上型”位圖支持壓縮。“底到上型”是目前最常見的位圖類型。
PhotoShop在保存位圖文件的時候,你可以設(shè)置讓它輸出“底到上型”或“頂?shù)较滦汀薄!绊數(shù)较滦汀本褪恰澳嫘行颉薄?/p>
biPlanes:位圖的“位面數(shù)”。這個值必須為1.
biBitCount:位圖的“顏色位數(shù)”。表示位圖數(shù)據(jù)中,幾個二進(jìn)制位表示一個像素。
顏色位數(shù)為1表示單色(其實(shí)是“雙色”,通常是黑白,也可以是別的兩個顏色。)
為2表示四色,也就是四種顏色。為4表示16種顏色。為8表示有256種顏色。
在表示256色以內(nèi)的顏色數(shù)量的時候,這個BMP文件其實(shí)是作為使用調(diào)色板顏色的圖像,因此在BITMAPINFOHEADER結(jié)構(gòu)體的后面還有個調(diào)色板。
所謂調(diào)色板其實(shí)就是RGBQUAD結(jié)構(gòu)體的數(shù)組。它的元素個數(shù)就是顏色數(shù)。
biCompression:位圖的壓縮格式,值可以是BI_RGB(未壓縮),BI_RLE8(8位RLE壓縮),BI_RLE4(4位RLE壓縮),BI_BITFIELDS(表示顏色表中,每個像素有3個DWORD的屏蔽位數(shù)據(jù)來指示紅綠藍(lán)成分。16位和32位位圖可以使用這個。),BI_JPEG(位圖數(shù)據(jù)其實(shí)是JPG格式的),BI_PNG(位圖數(shù)據(jù)其實(shí)是PNG格式的)
當(dāng)biCompression值為BI_RLE8的時候,biBitCount必須為8,表示這是個8位的256色索引顏色位圖(有256個調(diào)色板),位圖數(shù)據(jù)按照如下算法壓縮:
·位圖數(shù)據(jù)是每兩個字節(jié)組成一個元素,這樣的元素組成了一個數(shù)組。
·每個元素,第一個字節(jié)表示重復(fù)的像素的數(shù)量,第二個字節(jié)是8位的調(diào)色板顏色索引。
·如果元素的第一個字節(jié)為0,那么第二個字節(jié)有特殊的含義:
0:這行已經(jīng)結(jié)束了。
1:這個位圖已經(jīng)結(jié)束了。
2:設(shè)置下一個像素的位置,后面的兩個無符號字節(jié)分別指定了下一個像素的X、Y偏移。注意是無符號字節(jié),意思是說,偏移只能是往后。
3到0xFF:表示后面有一段沒有壓縮的數(shù)據(jù)的長度,也就是連續(xù)的8位像素顏色索引數(shù)據(jù)的長度。但是數(shù)據(jù)必須是2字節(jié)對齊的。biCompression值為BI_RLE4的時候,biBitCount必須為4,表示這是個4位的16色索引顏色位圖(有16個調(diào)色板)。
和BI_RLE8的區(qū)別只是每個元素的第二個字節(jié)如果表示顏色索引,它表示的是兩個像素的顏色索引。第一個字節(jié)表示重復(fù)的數(shù)量,第二個字節(jié)表示兩個像素的顏色。
舉個例,假設(shè)調(diào)色板第0號色是黑色,第1號色是白色,元素的值是0x05,0x01,那么它表示“黑白黑白黑白黑白黑白”共10個像素出現(xiàn)在1行。
biSizeImage:位圖數(shù)據(jù)塊的大小。以字節(jié)為單位。如果你的位圖沒有經(jīng)過壓縮,這個值可以是0.
biXPelsPerMeter:表示橫向的每米的像素?cái)?shù)。可以為0.
biYPelsPerMeter:表示縱向的每米的像素?cái)?shù)。可以為0.
biClrUsed:位圖實(shí)際使用過的調(diào)色板的顏色數(shù)。如果這個值為0,表示這個位圖使用了整個調(diào)色板。只有8位以及8位以下的索引顏色位圖才需要考慮這個值。對于16位以及16位以上的位圖,無視這個值。biClrImportant表示重要的顏色數(shù)。如果為0,表示顏色都重要。通常它的值等于biClrUsed,或者等于0.
如果位圖是8位以及8位以下的位圖,后面是位圖的調(diào)色板數(shù)據(jù)。否則沒有調(diào)色板數(shù)據(jù)。
調(diào)色板就是簡單的RGBQUAD數(shù)組。
后面就是位圖數(shù)據(jù)了。如果位圖是沒有經(jīng)過壓縮的,那么位圖數(shù)據(jù)的存儲就是一行一行的,每行都是每XX個字節(jié)一個像素,取決于位圖的位數(shù)(biBitCount),每一行都是4字節(jié)對齊的!多出來的部分用0補(bǔ)齊。這里必須注意。
因此,每行占用的字節(jié)數(shù)要按照以下公式計(jì)算:(其中的biBitCount指的是位圖的位數(shù),也就是BITMAPINFOHEADER的成員)
每行字節(jié)數(shù) = ((圖像寬度 - 1) * biBitCount / 32 + 1) * 4;
如果你是用VB編寫讀取位圖的話,是這樣寫的:
每行字節(jié)數(shù) = ((圖像寬度 - 1) * biBitCount \ 32 + 1) * 4
這里還要注意的是“底到上型”位圖和“頂?shù)较滦汀蔽粓D,如果BITMAPINFOHEADER的biHeight成員大于零,那么這個位圖就是“底到上型”,否則就是“頂?shù)较滦汀薄!暗椎缴闲汀钡奈粓D,它的行序是從下到上排列的,也就是逆行序。“頂?shù)较滦汀蔽粓D行序是從上到下排列的。
位圖顏色表
位圖顏色表就比較簡單了:
typedef struct tagRGBQUAD {BYTE? ? ? rgbBlue; ? ? ? ?BYTE? ? ? rgbGreen; ? ? ? ?BYTE? ? ? rgbRed; ? ? ? ?BYTE? ? ? rgbReserved; } RGBQUAD;紅祿藍(lán)三種顏色,然后還有保留一個字節(jié)。
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總結(jié)
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