BMP文件组成

BMP文件组成 
BMP文件由文件头、位图信息头、颜色信息和图形数据四部分组成。 如图：

位图文件头BITMAPFILEHEADER

位图信息头BITMAPINFOHEADER

调色板Palette

实际的位图数据ImageDate

第一部分

为位图文件头BITMAPFILEHEADER，是一个结构，其定义如下：

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

bfType

指定文件类型，必须是0x424D，即字符串“BM”，也就是说所有.bmp文件的头两个字节都是“BM”。

bfSize

指定文件大小，包括这14个字节。

bfReserved1，bfReserved2     

为保留字，不用考虑

bfOffBits

为从文件头到实际的位图数据的偏移字节数，即图中前三个部分的长度之和。

 

第二部分

为位图信息头BITMAPINFOHEADER，也是一个结构，其定义如下：

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, *PBITMAPINFOHEADER; 

biSize：指定结构体大小，按字节计算，不包括biClrUsed 成员提及的颜色表或掩码的大小。参见备注。

biWidth： 位图的宽度，按像素计算。

biHeight： 位图的高度，按像素计算。

如果biHeight为正数，位图为从下而上(bottom-up) DIB ，起点为左下角。

如果biHeight为负数，位图为从上而下(top-down) DIB ，起点为左上角，

如果biHeight为负数，标识一个从上而下(top-down) DIB，biCompression 必须为BI_RGB 或 BI_BITFIELDS。从上而下(top-down) DIB不能被压缩。

biPlanes：指定目标设备的planes的数量。 必须设定为 1 。

biBitCount：指定每个像素的位数。

该成员决定位图中定义每个像素的位数和最大颜色数量。 该成员必须为下面值中的一个：

值	描述
1	位图为黑白色，bmiColors 成员包含两个入口。位图数组中的每位代表一个像素。 如果该位被清除，像素被显示为bmiColors 表的第一个入口的颜色。 如果颜色被设置了，像素拥有bmiColors 表第二个入口的颜色。
2	位图有4个可能的颜色值。
4	位图有最大16位色，bmiColors 成员最多包含16个入口。 颜色表按照4位索引呈现位图中每个像素。例如，如果位图中的第一个字节是Ox1F，该字节代表2个像素。第一个像素包含第二个表入口的颜色，第二个像素包含第16个表入口的颜色。
8	位图最多有256中颜色，bmiColors 成员包含最多256个入口。这种情况下，数组中的每个字节代表单独一个像素。
16	位图最多有2^16 种颜色。 如果BITMAPINFOHEADER 的biCompression 成员值为BI_RGB ， bmiColors 为NULL。位图数组中的每个字(WORD)代表单独一个像素。红、绿、蓝的相对强度分别以5位呈现。蓝色值为最低有效5位，接着5位是绿，然后是红。最高有效位不被使用。bmiColors 颜色表用来优化使用在基于调色板的设备上的颜色，而且必须包含BITMAPINFOHEADER的biClrUsed 成员指定的入口数量。
24	位图最多有2^24种颜色。bmiColors 为NULL。 位图数组中每个3字节三元组分别代表每个像素的蓝、绿、红色的相对强度。bmiColors 颜色表用来优化使用在基于调色板的设备上的颜色，而且必须包含BITMAPINFOHEADER的biClrUsed 成员指定的入口数量。
32	位图最多有2^32种颜色。 如果BITMAPINFOHEADER 的biCompression 成员是BI_RGB ， bmiColors 为NULL。位图数组中的每个双字(DWORD)分别代表每个像素的蓝、绿、红色的相对强度。每个双字的高字节不使用。bmiColors 颜色表用来优化使用在基于调色板的设备上的颜色，而且必须包含BITMAPINFOHEADER的biClrUsed 成员指定的入口数量。 如果BITMAPINFOHEADER 的biCompression 的值为BI_BITFIELDS，bmiColors 成员包含3个双字颜色掩码来分别指定组成每个像素的红、绿、蓝色。 位图数组中的每个双字代表一个像素。

biCompression：为压缩的bottom-up位图指定压缩类型，而top-down DIBs 不能被压缩。该成员值可能为下表中的一个：

值	描述
BI_RGB	未压缩的格式
BI_BITFIELDS	用来说明位图没有被压缩并且颜色表由3个双字颜色掩码组成（3个双字颜色掩码来分别指定组成每个像素的红、绿、蓝值）。 当使用16bpp和32bpp位图时该标志可用。 该值在Windows CE 2.0 及其以后版本可用。
BI_ALPHABITFIELDS	用来说明位图没有被压缩并且颜色表由4个双字颜色掩码组成（4个双字颜色掩码来分别指定组成每个像素的红、绿、蓝和alpha值）。 当使用16bpp和32bpp位图时该标志可用。 该值在Windows CE 4.0 及其以后版本可用。

对于Windows CE 5.0 及其以后版本，可有使用上表的任意值与BI_SRCPREROTATE 进行布尔OR 运算来标明源DIB和目的DIB有相同的旋转角度。

biSizeImage：指定图像的大小，按字节计算。当为BI_RGB 时，该值可以设置为0。

biXPelsPerMeter：为位图指定目标设备水平分辨率，按每公尺像素数计算(in pixels per meter)。程序使用该值从资源组中选择最符合当前设备特性的位图。

biYPelsPerMeter：为位图指定目标设备垂直分辨率按每公尺像素数计算(in pixels per meter)。

biClrUsed：指定实际在位图中使用的颜色表中的颜色索引的数量。

如果该值为0，位图为biCompression 指定的压缩模式使用biBitCount 值对应的最大颜色数量。
    如果biClrUsed 非0，并且biBitCount 小于16，biClrUsed 指定图形引擎或设备驱动访问的实际颜色数量。
    如果biBitCount 大于等于16，biClrUsed 指定颜色表的数量，用来优化系统颜色调色板性能。
    如果biBitCount 等于16或32，最佳颜色调色板紧跟在3个双字掩码之后开始(the optimal color palette starts immediately following the three DWORD masks.)。
    如果位图被封装了(位图数组紧接着BITMAPINFO头，并被一个单独指针引用)，biClrUsed 必须要么为0，要么为颜色表的实际大小。

biClrImportant：显示位图时指的定颜色索引的数量。如果该值为0，要求使用所有颜色。

备注：

   BITMAPINFO 结构合并BITMAPINFOHEADER和一个颜色表来提供对一个DIB的尺寸大小和颜色的完全定义。程序应该使用存储在biSize 中的信息来定位BITMAPINFO 结构中的颜色表，如下，

pColor = ((LPSTR)pBitmapInfo + (WORD)(pBitmapInfo->bmiHeader.biSize));

对于Windows CE 1.0 和1.01版本，biBitCount 必须为1或2.

 

第三部分

为调色板Palette，当然，这里是对那些需要调色板的位图文件而言的。有些位图，如真彩色图，前面已经讲过，是不需要调色板的，BITMAPINFOHEADER后直接是位图数据。

调色板实际上是一个数组，共有biClrUsed个元素(如果该值为零，则有2^biBitCount个元素)。数组中每个元素的类型是一个RGBQUAD结构，占4个字节，其定义如下：

typedef struct tagRGBQUAD {
BYTE    rgbBlue; //该颜色的蓝色分量
BYTE    rgbGreen; //该颜色的绿色分量
BYTE    rgbRed; //该颜色的红色分量
BYTE    rgbReserved; //保留值
} RGBQUAD;

第四部分

位图数据记录了位图的每一个像素值，记录顺序是在扫描行内是从左到右,扫描行之间是从下到上。对于用到调色板的位图，图象数据就是该象素颜在调色板中的索引值。对于真彩色图，图象数据就是实际的R、G、B值。下面针对2色、16色、256色位图和真彩色位图分别介绍。

对于2色位图，用1位就可以表示该象素的颜色(一般0表示黑，1表示白)，所以一个字节可以表示8个象素。

对于16色位图，用4位可以表示一个象素的颜色，所以一个字节可以表示2个象素。

对于256色位图，一个字节刚好可以表示1个象素。

对于真彩色图，三个字节才能表示1个象素，哇，好费空间呀！没办法，谁叫你想让图的颜色显得更亮丽呢，有得必有失嘛。

要注意两点：

(1)    每一行的字节数必须是4的整倍数，如果不是，则需要补齐。这在前面介绍biSizeImage时已经提到了。

(2)    一般来说，.bMP文件的数据从下到上，从左到右的。也就是说，从文件中最先读到的是图象最下面一行的左边第一个象素，然后是左边第二个象素……接下来是倒数第二行左边第一个象素，左边第二个象素……依次类推 ，最后得到的是最上面一行的最右一个象素。

 

Windows GDI定义了将信息头和颜色表组合在一起的数据结构 BITMAPINFO

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

成员：

bmiHeader： 位图信息头结构，该结构包含了位图的尺寸和颜色格式。

bmiColors： 包含下面中的一种。

• RGBQUAD 数组。数组元素填充颜色表。
• 16位无符号整形数组，该数组指定索引到当前已实现的逻辑调色板。

  允许在使用DIB的函数中使用bmiColors 。当bmiColors 包含已实现的逻辑调色板的索引时，必须也要调用CreateDIBPatternBrushPt 和CreateDIBSection 。CreateDIBSection 的iUsage 成员必须被设置为DIB_PAL_COLORS 。

  BITMAPINFOHEADER 结构的biBitCount 和 biClrUsed 成员的值决定数组的大小。

  bmiColors 表中的颜色根据重要性排序。更多信息，参见备注。

• 如果bmiHeader.biCompression 被设置为BI_RGB ，可以设置bmiColors 数组大小为0.

备注：

设备独立位图由2部分组成：用于描述位图的尺寸大小和颜色的BITMAPINFO 结构和定义位图像素的字节数组。字节数组中的所有位封装在一起，但每行扫描必须在行尾补0以确保行尾为LONG数据类型边界(each scan line must be padded with zeroes to end on a LONG data-type
boundary.)。

如果位图高度为正数，则位图为从下到上(bottom-up)DIB，它的起点为左下角坐标。如果高度为负数，则位图为从上到下(top-down) DIB，它的起点为左上角。

封装位图时，位图字节数组紧跟在BITMAPINFO 头后面。封装的位图被一个单独指针引用。

对于封装的位图，当使用DIB_PAL_COLORS模式时，BITMAPINFOHEADER 结构的ClrUsed 成员必须设置为偶数，因此，DIB位图数组以DWORD边界开始。

如果位图被存储至文件或传送到其他应用程序，bmiColors 成员不应包含调色板索引。

除非程序独占使用和控制位图，否则位图颜色表应该包含明确的RGB值。

安全提示： 一个常见的错误类型包括在内容中发现无效的格式描述。比如，一个BITMAPINFOHEADER 结构后跟着一个颜色表。

   BITMAPINFO 结构被定义为一个BITMAPINFOHEADER 结构后跟着一个填充颜色表RGBQUAD 数组。RGBQUAD 数组大小由BITMAPINFOHEADER 中的biClrUsed值决定。

在拷贝颜色表到BITMAPINFO前一定要检查为BITMAPINFO结构分配的缓冲大小，否则决不能那么做。

Windows GDI定义了将设备无关的位图（DIB）和颜色表组合在一起的数据结构 BITMAPCOREINFO。

typedef struct _BITMAPCOREINFO {
  BITMAPCOREHEADER  bmciHeader;  //指定一个BITMAPCOREHEADER结构，它包含一个DIB的尺寸和颜色格式的信息
  RGBTRIPLE         bmciColors[1];  //RGBTRIPLE数组定义的位图中的颜色
} BITMAPCOREINFO, *PBITMAPCOREINFO;