BMP文件解析

BMP文件简介

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:设备有向量相关位图(DDB)和设备无向量相关位图(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。

BMP文件格式

BMP文件主要有四部分组成,位图头、位图信息、调色板、位图数据。

位图头

保存文件的总体信息

  • 字节 #0-1 保存位图文件的标识符,用于标识BMP和DIB文件的魔数,一般为0x42 0x4D,即ASCII的BM。以下为可能的取值:

    BM – Windows 3.1x, 95, NT, … etc.

    BA – OS/2 struct Bitmap Array

    CI – OS/2 struct Color Icon

    CP – OS/2 const Color Pointer

    IC – OS/2 struct Icon

    PT – OS/2 Pointer
  • 字节 #2-5 使用一个dword保存位图文件大小。
  • 字节 #6-9 是保留部分,留做以后的扩展使用,对实际的解码格式没有影响。
  • 字节 #10-13 保存位图数据位置的地址偏移,也就是起始地址。

位图信息

这部分告诉应用程序图像的详细信息,在屏幕上显示图像将会使用这些信息

  • 字节 #14-17 定义以下用来描述影像的区块(BitmapInfoHeader)的大小。
  • 字节 #18-21 保存位图宽度(以像素个数表示)。
  • 字节 #22-25 保存位图高度(以像素个数表示)。
  • 字节 #26-27 保存所用彩色位面的个数。不经常使用。
  • 字节 #28-29 保存每个像素的位数,它是图像的颜色深度。常用值是1、4、8(灰阶)和24(彩色)。
  • 字节 #30-33 定义所用的压缩算法。允许的值是0、1、2、3、4、5。

    0 - 没有压缩(也用BI_RGB表示)

    1 - 行程长度编码 8位/像素(也用BI_RLE8表示)

    2 - 行程长度编码4位/像素(也用BI_RLE4表示)

    3 - Bit field(也用BI_BITFIELDS表示)

    4 - JPEG图像(也用BI_JPEG表示)

    5 - PNG图像(也用BI_PNG表示)

调色板

暂时不做介绍

位图数据

在典型的24位位图下,一个像素由24bit,即3个字节(R\G\B)组成。

C语言代码

获取文件大小

int getBmpFileSize(FILE * fpbmp)
{
int size = 0; fseek(fpbmp, 2, SEEK_SET);
fread(&size, sizeof(char), 4, fpbmp); return size;
}

获取文件尺寸

int getBmpWidth(FILE* fpbmp)
{
int width = 0; fseek(fpbmp, 18L, SEEK_SET);
fread(&width, sizeof(char), 4, fpbmp); return width;
} int getBmpHeight( FILE* fpbmp )
{
int height = 0; fseek(fpbmp, 22L, SEEK_SET);
fread(&height, sizeof(char), 4, fpbmp); return height;
}

获取文件偏移量

int getOffset(FILE * fpbmp)
{
int offset = 0; fseek(fpbmp, 10L, SEEK_SET);
fread(&offset, sizeof(char), 4, fpbmp); return offset;
}

读取文件数据示例

对于一个3*3的BMP文件,三行分别是纯色的RGB分量

BMP文件解析

BMP文件解析

int readBmpData( FILE* fpbmp )
{
int i = 0, j = 0; int offset = getOffset(fpbmp);
int width = getBmpWidth(fpbmp);
int height = getBmpHeight(fpbmp); unsigned char * pix = NULL; //one pix have 3 byte data( R G B )
pix = malloc( 4 * sizeof( unsigned char ) ); fseek(fpbmp, offset, SEEK_SET); // Jump to data part for( i = 0; i < height; i++ )
{
for( j = 0; j < width; j++ )
{
fread(pix, 3, 1, fpbmp);
printf("(%3d,%3d,%3d) ",pix[0],pix[1],pix[2]);
} /*printf(",");
for(;(j)%4!=0;j++)
{
fread(pix, 3, 1, fpbmp);
printf("(%3d,%3d,%3d) ",pix[0],pix[1],pix[2]);
}*/
printf("\n");
}
return 0;
}

BMP文件解析

一个问题

等等,头部54字节,图像9个像素=27字节,加起来一共81字节,可是文件有90字节啊!剩下的4个字节呢?

不妨把注释部分取消注释试一下!

BMP文件解析

原来,windows里每行不足4字节的整数倍,会自动补0!所以三行多出了3个像素=9字节

完整程序

#include <stdio.h>

int getBmpWidth(FILE* fpbmp);
int getBmpHeight( FILE* fpbmp );
int getBmpFileSize(FILE * fpbmp);
int getBmpPixBits(FILE * fpbmp);
int getOffset(FILE * fpbmp);
int readBmpData( FILE* fpbmp ); int main()
{
FILE * fp_read ; fp_read = fopen("test.bmp","rb"); if(fp_read == NULL)
{
printf("文件打开失败\r\n");
return 0;
} printf("图像宽度:%d\n",getBmpWidth(fp_read));
printf("图像高度:%d\n",getBmpHeight(fp_read));
printf("文件大小:%d字节\n",getBmpFileSize(fp_read));
printf("像素位数:%d\n",getBmpPixBits(fp_read));
printf("偏移:%d\n",getOffset(fp_read)); readBmpData(fp_read); return 0;
} int readBmpData( FILE* fpbmp )
{
int i = 0, j = 0; int offset = getOffset(fpbmp);
int width = getBmpWidth(fpbmp);
int height = getBmpHeight(fpbmp); unsigned char * pix = NULL; //one pix have 3 byte data( R G B )
pix = malloc( 4 * sizeof( unsigned char ) ); fseek(fpbmp, offset, SEEK_SET); // Jump to data part for( i = 0; i < height; i++ )
{
for( j = 0; j < width; j++ )
{
fread(pix, 3, 1, fpbmp);
printf("(%3d,%3d,%3d) ",pix[0],pix[1],pix[2]);
} printf(",");
for(;(j)%4!=0;j++)
{
fread(pix, 3, 1, fpbmp);
printf("(%3d,%3d,%3d) ",pix[0],pix[1],pix[2]);
}
printf("\n");
}
return 0;
} //获取像素位数
int getBmpPixBits(FILE * fpbmp)
{
int bits = 0; fseek(fpbmp, 28, SEEK_SET);
fread(&bits, sizeof(char), 2, fpbmp); return bits;
} int getBmpFileSize(FILE * fpbmp)
{
int size = 0; fseek(fpbmp, 2, SEEK_SET);
fread(&size, sizeof(char), 4, fpbmp); return size;
} int getBmpWidth(FILE* fpbmp)
{
int width = 0; fseek(fpbmp, 18L, SEEK_SET);
fread(&width, sizeof(char), 4, fpbmp); return width;
} int getBmpHeight( FILE* fpbmp )
{
int height = 0; fseek(fpbmp, 22L, SEEK_SET);
fread(&height, sizeof(char), 4, fpbmp); return height;
} int getOffset(FILE * fpbmp)
{
int offset = 0; fseek(fpbmp, 10L, SEEK_SET);
fread(&offset, sizeof(char), 4, fpbmp); return offset;
}
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