Bmp图像存储格式

摘要：本文简单介绍了位图文件的两种存储格式，并且在VC＋＋6.0下实现了读取位图文件中的数据，用SetPixel()函数在窗口中重现图像，最后在
程序中实现了一种存储格式到另一种存储格式的转换。

关键字：BMP、灰度位图、24位真彩色位图、存储格式
一、前言
BMP(Bitmap的缩写)图像是指文件名后缀为BMP的位图图像。

位图图像在计算机中使用很广泛，例如在windows中，记事本、写字板中的文字就是用位图图像表示出来的。

许多以其它格式存储的图像，就是在位图图像的基础上，进行优化处理后得到的，例如JPEG图像等。

在数字图像处理中，许多算法就是针对24位真彩色位图或灰度位图设计的。

因此，很有必要介绍一下位图文件的这两种存储格式。

二、24位真彩色图像存储格式
把下图的24位真彩色图像格式在16位编辑器(例如VC编辑器)中打开，可以看到图像的二进制数据。

24位真彩色的二进制数据为：
这是24位真彩色位图文件数据一部分。

这一部分数据包括位图文件头、位图信息头和位图阵列三部分。

(一)位图文件头
位图文件头用来记录标志文件大小的一些信息，在文件中占14个字节，存储的内容如下：
字节 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 000000 42 4D CC B4 02 00 00 00 00 00 36 00 00 00 其中：
42 4D 为位图的标志，即ASCII码为BM
CC B4 02 表示位图文件的总字节数，换算成十进制为
(02B4CC)H=(177356)10，即这副图像的大小为177356字节。

00 00 00 00 00 为保留字节，用来存储文件大小的数据。

36 00 00 00 00 表示位图阵列的起始位置，(36)H=(54)10即54字节开始为位
图阵列。

(二) 位图信息头
位图信息头记录和位图相关的一些信息，在文件中占40个字节，存储的内容如下：
字节 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1
0 1
1
1
2
1
3
1
4
1
5
1
6
00000 0 2
8
00001 6 0
2
C
1
C
5
1
1
8
00003 2 0
1
2
B
1
2
B
00004 8 0
其中：
28 00 00 00 表示信息头的长度，(28)H=(40)10，即位图信息头占40个字
节。

2C 01 00 00 表示位图宽度，单位为像素。

(012C)H=(300)10，即位图的宽度为300个像素。

C5 00 00 00 表示位图高度，单位为像素。

(C5)H=(197)10，即位图的宽度为197个像素。

01 00 表示位图设备级别
18 00 位图级别，(0018)H=(24)10，即24位真彩色。

00 00 00 00 表示压缩类型，为零表示不压缩。

00 00 00 00 保留字节。

12 0B 00 00 表示水平分辨率
12 0B 00 00 表示垂直分辨率
00 00 00 00 表示位图实际使用的颜色表中的颜色变址数。

00 00 00 00 表示位图显示过程中被认为重要颜色变址数。

(三)位图像素阵列
剩下的部分为位图像素阵列，即像素表示部分，每个象素点由3个字节的数据组成，按照从左到右的顺序，分别表示蓝色、绿色、红色。

在VC＋＋中的wingdi.h中对于位图的编码和格式有更加详细的定义，下面给出24位真彩色位图格式在VC＋＋中的定义。

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {//位图文件头
WORD bfType; //位图标志“BM”
DWORD bfSize; //位图文件总字节数
WORD bfReserved1;
WORD bfReserved2;
DWORD bfOffBits;
} BITMAPFILEHEADER;
typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{ //位图信息头格式定义
DWORD biSize; //位图信息头占用字节数
LONG biWidth; //位图图像宽度(以像素为单位)
LONG biHeight; //位图图像高度(以像素为单位)
WORD biPlanes; //位图设备级别
WORD biBitCount //位图级别设定，每个像素所需的位数，必须是1(双色), // 4(16色)，8(256色)或24(真彩色)之一
DWORD biCompression; //压缩类型
DWORD biSizeImage; //位图阵列表字节数
LONG biXPelsPerMeter; //水平分辨率
LONG biYPelsPerMeter; //垂直分辨率
DWORD biClrUsed; //位图实际使用的颜色表中的颜色变址数
DWORD biClrImportant; //位图显示过程中被认为重要颜色变址数
} BITMAPINFOHEADER;
typedef struct tagRGBTRIPLE { //位图阵列格式定义
BYTE rgbtBlue; //定义蓝色
BYTE rgbtGreen; //定义绿色
BYTE rgbtRed; //定义红色
} RGBTRIPLE;//构成一个3字节的RGBTRIPLE。

按照这个这个结构可以从BMP文件中读取数据，然后在屏幕上用SetPixel()函数描绘出来。

主要代码如下：
if (!cf.Open(TransValue,CFile::modeRead, &e))//找到文件后，打开文件
{
MessageBox("Can not open the file!","Open File");
return;
}
cf.SeekToBegin();
cf.Read(&bmfh,sizeof(bmfh));//读取文件头
cf.Read(&bmih,sizeof(bmih));//读取文件信息头
rgb = new RGBTRIPLE[bmih.biWidth*bmih.biHeight];
cf.SeekToBegin();
cf.Seek(54,CFile::begin);
//读取文件数据
if (cf.GetLength()>64*1024)
{
cf.ReadHuge(rgb,bmih.biWidth*bmih.biHeight*3);//
}
else
{
cf.Read(rgb,bmih.biWidth*bmih.biHeight);
}
//在屏幕上打点显示图像
for (int i=0; i<bmih.biHeight;i++)
{
for (int j=0; j<bmih.biWidth; j++)
{
pDC->SetPixel(j,bmih.biHeight-i,RGB(rgb[i*bmih.biWidth+j].rgb tRed,rgb[i*bmih.biWidth+j].rgbtGreen,rgb[i*bmih.biWidth+j].rgbtBlue)) ;
}
}
cf.Close();//关闭文件
delete rgb;//释放内存
三、灰度位图存储格式
同样，把下面的灰度位图在VC编辑器中以Binary方式打开，可以看到如下的数据(部分)：
灰度位图数据：
从上述数据中可以看出，灰度位图的存储格式与24位真彩色位图的存储格式基本相同。

唯一的差别是，灰度位图比24位真彩色位图增加了一部分：颜色索引表。

因此，灰度位图的像素阵列的起始位置不是第(36)H＝(54)10个字节，
而是第(436)H＝(1078)10个字节，同时灰度位图用一个字节来表示一个像素。

这样，灰度位图的像素阵列小了三分之二。

颜色索引表定义为：
typedef struct rgbn{BYTE red;BYTE green;BYTE blue;BYTE null;} RGBn;
在实际的编程中，读取数据的方式发生了变化，除了要读取文件头，文件信息头外，还要设置变量读取颜色索引表。

除此以外，灰度图像的编程读取显示方式与24位真彩色位图的方式完全相同，在此就不再描述。

从上述灰度位图和24位真彩色位图的存储结构中可以看出，把24位真彩色位图的颜色信息去掉，就可以得到灰度位图。

根据不同的需要，不同的理论，有不同的去掉颜色的方法。

在本文中，仅仅在红、绿、蓝三种基本色前加权三分之一，然后在屏幕上打点显示出来，得到灰度位图图像。

如果需要存储，只需要在文件头、文件信息头后加上颜色索引表，然后再以一个字节的空间存储位图像素信息，把上述信息按顺序写到一个文件中，就得到一个灰度位图图像文件。