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，它們都是通過數學公式計算獲得的。

位圖和矢量圖最簡單的區別就是：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文件都是指設備無關位圖(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文件結構

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.?? 顏色點陣數據(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據如下圖所示：

1、1位圖文件頭

位圖文件頭分4部分，共14字節：

名稱

占用空間

內容

實際數據

bfType

2字節

標識，就是“BM”二字

BM

bfSize

4字節

整個BMP文件的大小

0x000C0036(786486)

bfReserved1/2

4字節

保留字，沒用

0

bfOffBits

4字節

偏移數，即 位圖文件頭+位圖信息頭+調色板 的大小

0x36(54)

注意，Windows的數據是倒著念的，這是PC電腦的特色。如果一段數據為50?1A?25 3C，倒著念就是3C 25 1A50，即0x3C251A50。因此，如果bfSize的數據為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：

名稱

占用空間

內容

實際數據

biSize

4字節

位圖信息頭的大小，為40

0x28(40)

biWidth

4字節

位圖的寬度，單位是像素

0x200(512)

biHeight

4字節

位圖的高度，單位是像素

0x200(512)

biPlanes

2字節

固定值1

1

biBitCount

2字節

每個像素的位數

1-黑白圖，4-16色，8-256色，24-真彩色

0x18(24)

biCompression

4字節

壓縮方式，BI_RGB(0)為不壓縮

0

biSizeImage

4字節

位圖全部像素占用的字節數，BI_RGB時可設為0

0x0C

biXPelsPerMeter

4字節

水平分辨率(像素/米)

0

biYPelsPerMeter

4字節

垂直分辨率(像素/米)

0

biClrUsed

4字節

位圖使用的顏色數

如果為0，則顏色數為2的biBitCount次方

0

biClrImportant

4字節

重要的顏色數，0代表所有顏色都重要

0

作為真彩色位圖，我們主要關心的是biWidth和biHeight這兩個數值，兩個數值告訴我們圖像的尺寸。biSize，biPlanes，biBitCount這幾個數值是固定的。想偷懶的話，其它的數值可以一律用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顏色點陣數據

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數據也是倒著念的，原始數據是按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，沒有整體補位。bfSize(文件大小)，biSizeImage(全部像素大小)也相應地減去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，是為了行補位。為什么要行補位呢？因為32位的Windows操作系統處理4個字節(32位)的速度比較快，所以BMP的每一行顏色占用的字節數規定為4的整數倍。MyBmp.bmp中一行顏色有兩個像素，共占用6字節，如果要補齊4*2=8字節，就要再加兩個0字節。

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

參數說明：

Width：位圖的實際寬度

biBitCount：每個像素的位數

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，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，不知道目的何在。

PS：文章最后注的內容將由下篇文章解釋

總結

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容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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