BMP和GIF文件格式分析

BMP文件格式分析

简介

BMP(Bitmap-File)图形文件是Windows采用的图形文件格式，在Windows环境下运行的所有图象处理软件都支持BMP图象文件格式。Windows系统内部各图像绘制操作都是以BMP为基础的。Windows

3.0以前的BMP图文件格式与显示设备有关，因此把这种BMP图象文件格式称为设备相关位图DDB(device-dependent

bitmap)文件格式。Windows

3.0以后的BMP图象文件与显示设备无关，因此把这种BMP图象文件格式称为设备无关位图DIB(device-independent

bitmap)格式（注：Windows

3.0以后，在系统中仍然存在DDB位图，象BitBlt()这种函数就是基于DDB位图的，只不过如果你想将图像以BMP格式保存到磁盘文件中时，微软极力推荐你以DIB格式保存），目的是为了让Windows能够在任何类型的显示设备上显示所存储的图象。BMP位图文件默认的文件扩展名是BMP或者bmp（有时它也会以.DIB或.RLE作扩展名）。

文件结构

位图文件可看成由4个部分组成：位图文件头(bitmap-file header)、位图信息头(bitmap-information header)、彩色表(color table)和定义位图的字节阵列，它具有如下所示的形式。

位图文件的组成结构名称符号

位图文件头(bitmap-file header) BITMAPFILEHEADER bmfh

位图信息头(bitmap-information header) BITMAPINFOHEADER bmih

彩色表(color table) RGBQUAD aColors[]

图象数据阵列字节BYTE aBitmapBits[]

（1）位图文件头

0000h 文件标识2 bytes 两字节的内容用来识别位图的类型：

‘BM’：Windows 3.1x, 95, NT, … …BA? ：OS/2 Bitmap Array

…CI?：OS/2 Color Icon …CP? ：OS/2 Color Pointer

…IC? ：OS/2 Icon …PT? ：OS/2 Pointer

注：因为OS/2系统并没有被普及开，所以在编程时，你只需判断第一个标识“BM”就行。

0002h File Size 1 dword 用字节表示的整个文件的大小

0006h Reserved 1 dword 保留，必须设置为0

000Ah Bitmap Data Offset 1 dword 从文件开始到位图数据开始之间的数据(bitmap data)之间的偏移量

000Eh Bitmap Header Size 1 dword 位图信息头(Bitmap Info Header)的长度，用来描述位图的颜色、压缩方法等。下面的长度表示：

28h - Windows 3.1x, 95, NT, … 0Ch - OS/2 1.x F0h - OS/2 2.x

注：在Windows95、98、2000等操作系统中，位图信息头的长度并不一定是28h，因为微软已经制定出了新的BMP文件格式，其中的信息头结构变化比较大，长度加长。所以最好不要直接使用常数28h，而是应该从具体的文件中读取这个值。这样才能确保程序的兼

容性。

0012h Width 1 dword 位图的宽度，以象素为单位

0016h Height 1 dword 位图的高度，以象素为单位

001Ah Planes 1 word 位图的位面数（注：该值将总是1）

001Ch Bits Per Pixel 1 word 每个象素的位数

1 - 单色位图（实际上可有两种颜色，缺省情况下是黑色和白色。你可以自己定义这两种颜色）4 - 16 色位图8 - 256 色位图16 - 16bit 高彩色位图24 - 24bit 真彩色位图3

2 - 32bit 增强型真彩色位图

001Eh Compression 1 dword 压缩说明：

0 - 不压缩(使用BI_RGB表示) 1 - RLE 8-使用8位RLE压缩方式(用BI_RLE8表示) 2 –RLE 4-使用4位RLE压缩方式(用BI_RLE4表示) 3 -Bitfields-位域存放方式(用BI_BITFIELDS表示)

0022h Bitmap Data Size 1 dword 用字节数表示的位图数据的大小。该数必须是4的倍数

0026h HResolution 1 dword 用象素/米表示的水平分辨率

002Ah VResolution 1 dword 用象素/米表示的垂直分辨率

002Eh Colors 1 dword 位图使用的颜色数。如8-比特/象素表示为100h或者256.

0032h Important Colors 1 dword 指定重要的颜色数。当该域的值等于颜色数时（或者等于0时），表示所有颜色都一样重要

调色板数据根据BMP版本的不同而不同Palette N * 4 byte

调色板规范。对于调色板中的每个表项，这4个字节用下述方法来描述RGB的值：1字节用于蓝色分量1字节用于绿色分量1字节用于红色分量1字节用于填充符(设置为0)

图象数据根据BMP版本及调色板尺寸的不同而不同Bitmap Data xxx bytes

该域的大小取决于压缩方法及图像的尺寸和图像的位深度，它包含所有的位图数据字节，这些数据可能是彩色调色板的索引号，也可能是实际的RGB值，这将根据图像信息头中的位深度值来决定。

构件详解

1. 位图文件头

位图文件头包含有关于文件类型、文件大小、存放位置等信息，在Windows

3.0以上版本的位图文件中用BITMAPFILEHEADER结构来定义：

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER { /* bmfh */

UINT bfType;

DWORD bfSize;

UINT bfReserved1;

UINT bfReserved2;

DWORD bfOffBits;

} BITMAPFILEHEADER;

其中：

bfType

说明文件的类型.（该值必需是0x4D42，也就是字符'BM'。我们不需要判断OS/2的位图标识，这么做现在来看似乎已经没有什么意义了，而且如果要支持OS/2的位图，程序将变得很繁琐。所以，在此只建议你检察'BM'标识）

bfSize

说明文件的大小，用字节为单位

bfReserved1

保留，必须设置为0

bfReserved2

保留，必须设置为0

bfOffBits

说明从文件头开始到实际的图象数据之间的字节的偏移量。这个参数是非常有用的，因为位图信息头和调色板的长度会根据不同情况而变化，所以你可以用这个偏移值迅速的从文件中读取到位数据。

2. 位图信息头

位图信息用BITMAPINFO结构来定义，它由位图信息头(bitmap-information

header)和彩色表(color

table)组成，前者用BITMAPINFOHEADER结构定义，后者用RGBQUAD结构定义。BITMAPINFO结构具有如下形式：

typedef struct tagBITMAPINFO { /* bmi */

BITMAPINFOHEADER bmiHeader;

RGBQUAD bmiColors[1];

} BITMAPINFO;

其中：

bmiHeader

说明BITMAPINFOHEADER结构，其中包含了有关位图的尺寸及位格式等信息

bmiColors

说明彩色表RGBQUAD结构的阵列，其中包含索引图像的真实RGB值。

BITMAPINFOHEADER结构包含有位图文件的大小、压缩类型和颜色格式，其结构定义为：

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER { /* bmih */

DWORD biSize;

LONG biWidth;

LONG biHeight;

WORD biPlanes;

WORD biBitCount;

DWORD biCompression;

DWORD biSizeImage;

LONG biXPelsPerMeter;

LONG biYPelsPerMeter;

DWORD biClrUsed;

DWORD biClrImportant;

} BITMAPINFOHEADER;

其中：

biSize

说明BITMAPINFOHEADER结构所需要的字数。注：这个值并不一定是BITMAPINFOHEADER结构的尺寸，它也可能是sizeof(BITMAPV4HEADER)的值，或是sizeof(BITMAPV5HEADER)的值。这要根据该位图文件的格式版本来决定，不过，就现在的情况来看，绝大多数的BMP图像都是BITMAPINFOHEADER结构的（可能是后两者太新的缘故吧:-）。

biWidth

说明图象的宽度，以象素为单位

biHeight

说明图象的高度，以象素为单位。注：这个值除了用于描述图像的高度之外，它还有另一个用处，就是指明该图像是倒向的位图，还是正向的位图。如果该值是一个正数，说明图像是倒向的，如果该值是一个负数，则说明图像是正向的。大多数的BMP文件都是倒向的位图，也就是时，高度值是一个正数。（注：当高度值是一个负数时（正向图像），图像将不能被压缩（也就是说biCompression成员将不能是BI_RLE8或BI_RLE4）。

biPlanes

为目标设备说明位面数，其值将总是被设为1

biBitCount

说明比特数/象素，其值为1、4、8、16、24、或32

biCompression

说明图象数据压缩的类型。其值可以是下述值之一：

BI_RGB：没有压缩；

BI_RLE8：每个象素8比特的RLE压缩编码，压缩格式由2字节组成(重复象素计数和颜色索引)；

BI_RLE4：每个象素4比特的RLE压缩编码，压缩格式由2字节组成

BI_BITFIELDS：每个象素的比特由指定的掩码决定。

biSizeImage

说明图象的大小，以字节为单位。当用BI_RGB格式时，可设置为0

biXPelsPerMeter

说明水平分辨率，用象素/米表示

biYPelsPerMeter

说明垂直分辨率，用象素/米表示

biClrUsed

说明位图实际使用的彩色表中的颜色索引数（设为0的话，则说明使用所有调色板项）biClrImportant

说明对图象显示有重要影响的颜色索引的数目，如果是0，表示都重要。

现就BITMAPINFOHEADER结构作如下说明：

(1) 彩色表的定位

应用程序可使用存储在biSize成员中的信息来查找在BITMAPINFO结构中的彩色表，如下所示：

pColor = ((LPSTR) pBitmapInfo + (WORD)

(pBitmapInfo->bmiHeader.biSize))

(2) biBitCount

biBitCount=1

表示位图最多有两种颜色，缺省情况下是黑色和白色，你也可以自己定义这两种颜色。图像信息头装调色板中将有两个调色板项，称为索引0和索引1。图象数据阵列中的每一位表示一个象素。如果一个位是0，显示时就使用索引0的RGB值，如果位是1，则使用索引1的RGB值。

biBitCount=4

表示位图最多有16种颜色。每个象素用4位表示，并用这4位作为彩色表的表项来查找该象素的颜色。例如，如果位图中的第一个字节为0x1F，它表示有两个象素，第一象素的颜色就在彩色表的第2表项中查找，而第二个象素的颜色就在彩色表的第16表项中查找。此时，调色板中缺省情况下会有16个RGB项。对应于索引0到索引15。

biBitCount=8

表示位图最多有256种颜色。每个象素用8位表示，并用这8位作为彩色表的表项来查找该象素的颜色。例如，如果位图中的第一个字节为0x1F，这个象素的颜色就在彩色表的第32表项中查找。此时，缺省情况下，调色板中会有256个RGB项，对应于索引0到索引255。

biBitCount=16

表示位图最多有216种颜色。每个色素用16位（2个字节）表示。这种格式叫作高彩色，或叫增强型16位色，或64K色。它的情况比较复杂，当biCompression成员的值是BI_RGB 时，它没有调色板。16位中，最低的5位表示蓝色分量，中间的5位表示绿色分量，高的5位表示红色分量，一共占用了15位，最高的一位保留，设为0。这种格式也被称作555 16位位图。如果biCompression成员的值是BI_BITFIELDS，那么情况就复杂了，首先是原来调色板的位置被三个DWORD变量占据，称为红、绿、蓝掩码。分别用于描述红、绿、蓝分量在16位中所占的位置。在Windows

95（或98）中，系统可接受两种格式的位域：555和565，在555格式下，红、绿、蓝的掩码分别是：0x7C00、0x03E0、0x001F，而在565格式下，它们则分别为：0xF800、0x07E0、0x001F。你在读取一个像素之后，可以分别用掩码“与”上像素值，从而提取出想要的颜色分量（当然还要再经过适当的左右移操作）。在NT系统中，则没有格式限制，只不过要求掩码之间不能有重叠。（注：这种格式的图像使用起来是比较麻烦的，不过因为它的显示效果接近于真彩，而图像数据又比真彩图像小的多，所以，它更多的被用于游戏软件）。

biBitCount=24

表示位图最多有224种颜色。这种位图没有调色板（bmiColors成员尺寸为0），在位数组中，每3个字节代表一个象素，分别对应于颜色R、G、B。

biBitCount=32

表示位图最多有232种颜色。这种位图的结构与16位位图结构非常类似，当biCompression成员的值是BI_RGB时，它也没有调色板，32位中有24位用于存放RGB 值，顺序是：最高位—保留，红8位、绿8位、蓝8位。这种格式也被成为888 32位图。如果biCompression成员的值是BI_BITFIELDS时，原来调色板的位置将被三个DWORD 变量占据，成为红、绿、蓝掩码，分别用于描述红、绿、蓝分量在32位中所占的位置。在Windows 95(or 98)中，系统只接受888格式，也就是说三个掩码的值将只能是：0xFF0000、0xFF00、0xFF。而在NT系统中，你只要注意使掩码之间不产生重叠就行。（注：这种图像格式比较规整，因为它是DWORD对齐的，所以在内存中进行图像处理时可进行汇编级的代码优化（简单））。

(3) ClrUsed

BITMAPINFOHEADER结构中的成员ClrUsed指定实际使用的颜色数目。如果ClrUsed 设置成0，位图使用的颜色数目就等于biBitCount成员中的数目。请注意，如果ClrUsed 的值不是可用颜色的最大值或不是0，则在编程时应该注意调色板尺寸的计算，比如在4位位图中，调色板的缺省尺寸应该是16＊sizeof(RGBQUAD)，但是，如果ClrUsed的值不是16或者不是0，那么调色板的尺寸就应该是ClrUsed＊sizeof(RGBQUAD)。

(4)图象数据压缩

①BI_RLE8：每个象素为8比特的RLE压缩编码，可使用编码方式和绝对方式中的任何一种进行压缩，这两种方式可在同一幅图中的任何地方使用。

编码方式：由2个字节组成，第一个字节指定使用相同颜色的象素数目，第二个字节指定使用的颜色索引。此外，这个字节对中的第一个字节可设置为0，联合使用第二个字节的值表示：

第二个字节的值为0：行的结束。

第二个字节的值为1：图象结束。

第二个字节的值为2：其后的两个字节表示下一个象素从当前开始的水平和垂直位置的偏移量。

绝对方式：第一个字节设置为0，而第二个字节设置为0x03～0xFF之间的一个值。在这种方式中，第二个字节表示跟在这个字节后面的字节数，每个字节包含单个象素的颜色索引。压缩数据格式需要字边界(word

boundary)对齐。下面的例子是用16进制表示的8-位压缩图象数据：

03 04 05 06 00 03 45 56 67 00 02 78 00 02 05 01 02 78 00 00 09

1E 00 01

这些压缩数据可解释为：

压缩数据扩展数据

03 04 04 04 04

05 06 06 06 06 06 06

00 03 45 56 67 00 45 56 67

02 78 78 78

00 02 05 01 从当前位置右移5个位置后向下移一行

02 78 78 78

00 00 行结束

09 1E 1E 1E 1E 1E 1E 1E 1E 1E 1E

00 01 RLE编码图象结束

②BI_RLE4：每个象素为4比特的RLE压缩编码，同样也可使用编码方式和绝对方式中的任何一种进行压缩，这两种方式也可在同一幅图中的任何地方使用。这两种方式是：编码方式：由2个字节组成，第一个字节指定象素数目，第二个字节包含两种颜色索引，一个在高4位，另一个在低4位。第一个象素使用高4位的颜色索引，第二个使用低4位的颜色索引，第3个使用高4位的颜色索引，依此类推。

绝对方式：这个字节对中的第一个字节设置为0，第二个字节包含有颜色索引数，其后续字节包含有颜色索引，颜色索引存放在该字节的高、低4位中，一个颜色索引对应一个象素。此外，BI_RLE4也同样联合使用第二个字节中的值表示：

第二个字节的值为0：行的结束。

第二个字节的值为1：图象结束。

第二个字节的值为2：其后的两个字节表示下一个象素从当前开始的水平和垂直位置的偏移量。

下面的例子是用16进制数表示的4-位压缩图象数据：

03 04 05 06 00 06 45 56 67 00 04 78 00 02 05 01 04 78 00 00 09

1E 00 01

这些压缩数据可解释为：

压缩数据扩展数据

03 04 0 4 0

05 06 0 6 0 6 0

00 06 45 56 67 00 4 5 5 6 6 7

04 78 7 8 7 8

00 02 05 01 从当前位置右移5个位置后向下移一行

04 78 7 8 7 8

00 00 行结束

09 1E 1 E 1 E 1 E 1 E 1

00 01 RLE图象结束

3. 彩色表

彩色表包含的元素与位图所具有的颜色数相同，象素的颜色用RGBQUAD结构来定义。对于24-位真彩色图象就不使用彩色表（同样也包括16位、和32位位图），因为位图中的RGB值就代表了每个象素难丈 ２噬 碇械难丈 囱丈 闹匾 耘判颍 饪梢愿ㄖ 允?a href="javascript:;" onClick="javascript:tagshow(event, '%C7%FD%B6%AF');"

target="_self">驱动程序为不能显示足够多颜色数的显示设备显示彩色图象。RGBQUAD结构描述由R、G、B相对强度组成的颜色，定义如下：

typedef struct tagRGBQUAD { /* rgbq */

BYTE rgbBlue;

BYTE rgbGreen;

BYTE rgbRed;

BYTE rgbReserved;

} RGBQUAD;

其中：

rgbBlue 指定蓝色强度rgbGreen 指定绿色强度rgbRed 指定红色强度rgbReserved 保留，设置为0

4. 位图数据

紧跟在彩色表之后的是图象数据字节阵列。图象的每一扫描行由表示图象象素的连续的字节组成，每一行的字节数取决于图象的颜色数目和用象素表示的图象宽度。扫描行是由底向上存储的，这就是说，阵列中的第一个字节表示位图左下角的象素，而最后一个字节表示位图右上角的象素。（只针对与倒向DIB，如果是正向DIB，则扫描行是由顶向下存储的），倒向DIB的原点在图像的左下角，而正向DIB的原点在图像的左上角。同时，每一扫描行的字节数必需是4的整倍数，也就是DWORD对齐的。如果你想确保图像的扫描行DWORD 对齐，可使用下面的代码：

(((width*biBitCount)+31)>>5)<<2

5. 参考书目

《图象文件格式(上、下)—Windows编程》

《图像文件格式大全》

《Programming Windows by Charles Petzold》

6. 相关站点

各种格式：https://www.wendangku.net/doc/92328883.html,/

各种格式：https://www.wendangku.net/doc/92328883.html,/

位图格式：https://www.wendangku.net/doc/92328883.html,/graphics/image_specs/bmp.format.txt

GIF文件格式

6.2.1 简介

GIF(Graphics Interchange Format)是CompuServe公司开发的图像文件存储格式，1987年开发的GIF文件格式版本号是GIF87a，1989年进行了扩充，扩充后的版本号定义为GIF89a。

GFI图像文件以数据块(block)为单位来存储图像的相关信息。一个GIF文件由表示图形/图像的数据块、数据子块以及显示图形/图像的控制信息块组成，称为GIF数据流(Data Stream)。数据流中的所有控制信息块和数据块都必须在文件头(Header)和文件结束块(Trailer)之间。

GIF文件格式采用了LZW(Lempel-Ziv Walch)压缩算法来存储图像数据，定义了允许用户为图像设置背景的透明(transparency)属性。此外，GIF文件格式可在一个文件中存放多幅彩色图形/图像。如果在GIF文件中存放有多幅图，它们可以像演幻灯片那样显示或者像动画那样演示。

https://www.wendangku.net/doc/92328883.html,/kaifa/shujujiegousuanfa/kaifa_131470.html

6.2.2. 文件结构

GIF文件结构的典型结构如图6-01所示。为下文说明方便，在构件左边加了编号。

图6-01 GIF文件结构

数据块可分成3类：控制块(Control Block)，图形描绘块(Graphic-Rendering Block)和专用块(Special Purpose Block)。

(1) 控制块：控制块包含有用来控制数据流(Data Stream)或者设置硬件参数的信息，其成员包括：

GIF文件头(Header)

逻辑屏幕描述块(Logical Screen Descriptor)

图形控制扩展块(Graphic Control Extension)

文件结束块(Trailer)

(2) 图形描绘块：包含有用来描绘在显示设备上显示图形的信息和数据，其成员包括：图像描述块(Image Descriptor)

无格式文本扩展块(Plain Text Extension)

(3) 特殊用途数据块；包含有与图像处理无关的信息，其成员包括：注释扩展块(Comment Extension)

应用扩展块(Application Extension)

除了在控制块中的逻辑屏幕描述块(Logical Screen Descriptor)和全局彩色表(Global Color Table)的作用范围是整个数据流(Data Stream)之外, 所有其他控制块仅控制跟在它们后面的图形描绘块。

6.2.3 构件详解

1. GIF文件头

文件头描述块(Header)定义GIF数据流(GIF Data Stream)，它的结构如图6-02所示。文件头描述块(Header)由GIF标记域(Signature)和版本号(Version)域组成，是一个由6个固定字节组成的数据块，它们用来说明使用的文件格式是GIF格式及当前所用的版本号。GIF 标记域(Signature)存放的是“GIF”，版本号域存放的是1987年5月发布的“87a”或者1989年7月发布的“89a”，或者更加新的版本号。

图6-02 标记/版本数据块的结构

2. 逻辑屏幕描述块

逻辑屏幕描述块(Logical Screen Descriptor)包含定义图像显示区域的参数，包括背景颜色信息。这个数据块中的坐标相对于虚拟屏幕的左上角，不一定是指显示屏的绝对坐标，这就意味可以参照窗口软件环境下的窗口坐标或者打印机坐标来设计图像显示程序。逻辑屏幕描述块的结构如图6-03所示：

图6-03 屏幕描述块的结构

逻辑描述块包含7个字节。字节0和字节1用来说明逻辑显示屏的宽度，字节3和字节4用来说明逻辑显示屏的高度，字节4用来描述彩色表的属性，字节5用来指定背景颜色索引，字节6用来计算像素的宽高比。现作如下说明：

(1) 屏幕描述块中的第5个字节称为包装域(Packed Fields)，它的位结构如图6-04所示，它由4个子域组成：

①全局彩色表标志(Global Color Table Flag )域G用来说明是否有全局彩色表存在。如果G＝1，表示有一个全局彩色表(Global Color Table)将紧跟在这个逻辑屏幕描述块(Logical Screen Descriptor)之后；这个标志也用来选择背景颜色索引(Background Color Index)。如果G＝1，背景颜色索引(Background Color Index)域中的值就用作背景颜色的索引。

②彩色分辨率(Color Resolution)域CR用来表示原始图像可用的每种基色的位数(实际值减1)。这个位数表示整个调色板的大小，而不是这幅图像使用的实际的颜色数。例如，如果该域的值CR＝3，说明原始图像可用每个基色有4位的调色板来生成彩色图像。

③彩色表排序标志(Sort Flag)域S用来表示全局彩色表(Global Color Table)中的颜色是否按重要性(或者称使用率)排序。如果S＝0，表示没有重要性排序；如果S＝1表示最重要的颜色排在前。这样做的目的是辅助颜色数比较少的解码器能够选择最好的颜色子集，在这种情况下解码器就可选择彩色表中开始段的彩色来显示图像。

④全局彩色表大小(Size of Global Color Table)域Size表示表示每个像素的位数，它用来计算全局彩色表(Global Color Table)中包含的字节数。在全局彩色表标志(Global Color Table Flag)域G＝0时就不需要计算，G＝1时就要计算彩色表的大小，具体计算见下文的“3. 全局彩色表”。

图6-04 逻辑屏幕描述块中的包装域结构

(2) 屏幕描述块中的第6个字节是背景颜色索引(Background Color Index)，它是彩色表的一个索引值，用来指定背景颜色。如果全局彩色表标志(Global Color Table Flag)域G＝0，这个域的值也设置为0。

(3) 像素宽高比(Pixel Aspect Ratio)域中的值是一个因数，是计算原始图像像素的宽高比的一个近似值。如果该域的值范围为1～255，如果不等于0，宽高比的近似值按下式计算：

Aspect Ratio = (Pixel Aspect Ratio + 15) / 64

像素宽高比(Pixel Aspect Ratio)定义成像素的宽度与高度之比，比值的范围在4:1～1:4之间，其增量为1/64。

3. 全局彩色表

由于一个GIF文件可以包含多幅彩色图像，每幅彩色图像也许都包含适合自身特点的彩色表，所以一个GIF文件可以有好几个彩色表。但归纳起来只有两类：全局彩色表(Global Color Table)或局部彩色表(Local Color T able)。全局彩色表可用于图像本身没有带彩色表的所有图像和无格式文本扩展块(Plain Text Extension)，而局部彩色表只用于紧跟在它后面的一幅图像。在处理全局彩色表和局部彩色表时需要注意下面一些规则。

①如果GIF文件包含全局彩色表(Global Color Table)，而且要显示的图像本身又带有局部彩色表，那末显示该幅彩色图像时就用它自己的彩色表，而不用全局彩色表。在这种情况下，解码器就首先保存全局彩色表(Global Color Table)，然后使用局部彩色表(Local Color T able)来显示图像，最后再回复全局彩色表(Global Color Table)。

②全局彩色表(Global Color T able)和局部彩色表(Local Color Table)都是可选择的。由于这个原因，解码器最好要保存全局彩色表(Global Color Table)，一直到出现另一个全局彩色表(Global Color T able)为止。这样做之后，对于包含完全没有彩色表的一幅或者多幅彩色图像的GIF文件就可以使用最后保存的全局彩色表(Global Color T able)进行处理。

③如果同类型的图像能够使用相同的彩色表来显示，编码器就要尽可能使用一个全局彩色表(Global Color T able)；如果没有彩色表可用，解码器就可以使用计算机系统提供的彩色表或者解码器自身的彩色表。

④全局彩色表(Global Color Table)存在与否由逻辑屏幕描述块(Logical Screen Descriptor)中字节5的全局彩色表标志(Global Color Table Flag )域G的值确定。如果存在，彩色表就紧跟在逻辑屏幕描述块(Logical Screen Descriptor)之后。彩色表的表项数目等于2(n +1)，其中n=b2b1b0，每个表项由3个字节组成，分别代表R、G、B的相对强度，因此彩色表的字节数就等于3×2(n +1)。彩色表的结构如图6-05所示。

图6-05 彩色表结构

局部彩色表与全局彩色表有相同的存储格式。

4. 图像描述块

GIF图像文件格式可包含数量不限的图像，而且也没有一个固定的存放顺序，仅用一个字节的图像分隔符(Image Separator)来判断是不是图像描述块。每一幅图像都由一个图像描述块(Image Descriptor)、可有可无的局部彩色表(Local Color Table)和图像数据组成。每幅图像必须要落在逻辑屏幕描述块(Logical Screen Descriptor)中定义的逻辑屏(Logical Screen)尺寸范围里。

图像描述块(Image Descriptor)之前可以有一个或者多个控制块，例如图形控制扩展块(Graphic Control Extension)，其后可以跟着一个局部彩色表(Local Color Table)。无论前后是否有各种数据块，图像描述块(Image Descriptor)总是带有图像数据。

图像描述块(Image Descriptor)的结构如图6-06所示。

图6-06 图像描述块的结构

在图6-06中，图像分隔符(Image Separator)用来标识图像描述块的开始，该域包含固定的值：0x2C；图像左边位置(Image Left Position)是相对于逻辑屏幕(Logical Screen)最左边的列号，逻辑屏幕最左边的列好定义为0；图像顶部位置(Image Top Position) 是相对于逻辑屏幕(Logical Screen)顶部的行号，逻辑屏幕顶部的行号定义为0。

图6-07 图像描述块中的包装域结构

图像描述块(Image Descriptor)中的第9个字节称为包装域(Packed Fields)字节，它的位结构如图6-07所示，它由5个子域组成：

①局部彩色表标志(Local Color Table Flag )域L用来说明是否有局部彩色表存在。如果L ＝1，表示有一个局部彩色表(Local Color Table)将紧跟在这个图像描述块(Image Descriptor)之后;如果G＝0，表示图像描述块(Image Descriptor)后面没有局部彩色表(Local Color Table)，该图像要使用全局彩色表(Global Color Table)。

②交插显示标志(Interlace Flag)域I用来表示该图像是不是交插图像(Interlaced Images)。如果I＝0，表示该图像不是交插图像，如果I＝1表示该图像是交插图像。使用该位标志可知道图像数据是如何存放的。GIF文件格式定义了两种数据存储方式：一种是按图像行连续顺序存储，这个顺序与显示器上显示行的顺序相同；另一种按交插方式存储。交插图像按行

分成如下所示的4组(Group)：

Group 1：每隔8行组成一组，从第0行开始显示/第1遍交插

Group 2：每隔8行组成一组，从第4行开始显示/第2遍交插

Group 3：每隔4行组成一组，从第2行开始显示/第3遍交插

Group 4：每隔2行组成一组，从第1行开始显示/第4遍交插

由于显示图像需要较长的时间，使用这种方法存放和显示图像数据，人们就可以在图像显示完成之前看到这幅图像的概貌，而不觉得显示时间长。图6-08说明了这种交插图像的存储和显示顺序。

图6-08 交插图像显示顺序

③彩色表排序标志(Sort Flag)域的含义与全局彩色表(Global Color Table)中(Sort Flag)域的含义相同。

④保留(Reserved)。

⑤局部彩色表大小(Size of Local Color Table)域的值用来计算局部彩色表(Global Color Table)中包含的字节数。

5. 局部彩色表

局部彩色表(Local Color T able)用于紧跟在它后面的图像。彩色表是否存在取决于图像描述块(Image Descriptor)中局部彩色表标志(Local Color Table Flag)位的设置。彩色表的结构和大小与全局彩色表(Global Color Table)完全相同。

6. 表基图像数据

GIF图像采用了LZW算法对实际的图像数据进行压缩。为了提高压缩编码的效率，对LZW 编码器输出的代码采用可变长度码VLC(variable-length-code)，不是用位数高度的代码来表示输出，而且代表码字的位数是可变的。

表基图像数据(Table Based Image Data)由LZW最小代码长度(LZW Minimum Code Size)和图像数据(Image Data)组成，如图6-09所示。LZW最小代码长度域的值用来确定图像数据中LZW代码使用的初始位数。图像数据(Image Data)由数据子块(Data Sub-blocks)序列组成。

图6-09 图像数据的存储格式

数据子块(Data Sub-blocks)的结构如图6-10所示，这是一个可变长度的数据块，其长度由块大小域(Block Size)域中的值确定，字节数在0～255之间。

图6-10 数据子块的结构

7. 图形控制扩展块

图形控制扩展块(Graphic Control Extension)包含处理图形描绘块时要使用的参数，它的结构如图6-11所示。现说明如下：

(1) 扩展导入符Extension Introducer)用于识别扩展块的开始，域中的值是一个数值等于0x21的固定值。

(2) 图形控制标签(Graphic Control Label)用于标识当前块是一个图形控制扩展块，域中的值是一个数值等于0xF9的固定值。

(3) 块大小(Block Size)用来说明该扩展块所包含字节数，该字节数是从这个块大小(Block Size)域之后到块结束符之间的字节数。

图6-11图形控制扩展块的结构

(4) 包装域的结构如图6-12所示。处理方法(Disposal Method)规定图形显示之后译码器要用表6-03中所述方法进行处理。

表6-03 包装域规定的处理方法

用户输入标志(User Input Flag)域表示在继续处理之前是否需要用户输入响应。在延时时间(Delay Time)和用户输入标志(User Input Flag)都设置为1的情况下，继续处理的开始时间取决于用户响应输入在前还是延时时间结束在前。

图6-12 图形控制扩展块的包装结构

(5) 透明(Transparency Flag)表示是否给出透明索引(transparency index)

(6) 延时时间(Delay Time)用来指定在图形显示之后继续处理数据流之前的等待时间，一百分之一秒为单位。

(7) 当且仅当透明标志位设置为1时，透明索引(Transparency Index)用来指示处理程序是否要修改显示设备上的相应象点。当且仅当透明标志位设置为1时，就要修改。

(8) 块结束符(Block T erminator)表示该图形控制扩展块(Graphic Control Extension)结束，它是由一个字节组成的数据块，该域的值是一个固定的值：0x00，因此称为零长度数据子块(zero-length Data Sub-block)。

8. 无格式文本扩展块

无格式文本扩展块(Plain Text Extension)包含文本数据和描绘文本所须的参数。文本数据用7位的ASCII字符编码并以图形形式显示。扩展块的结构如图6-13所示。

图6-13 无格式文本扩展块结构

9. 注释扩展块

注释扩展块(Comment Extension)域的内容用来说明图形、作者或者其他任何非图形数据和控制信息的文本信息。

注释扩展块的结构如图6-14所示。其中的注释数据是序列数据子块(Data Sub-blocks)，每块最多255个字节，最少1个字节。

图6-14 注释扩展块

10. 应用扩展块

应用扩展块(Application Extension)包含制作该图像文件的应用程序的相关信息，它的结构如图6-15所示。

bmp文件格式详解

b m p文件格式详解 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

BMP文件格式，又称为Bitmap（位图）或是DIB(Device-IndependentDevice，设备无关位图)，是Windows系统中广泛使用的图像文件格式。由于它可以不作任何变换地保存图像像素域的数据，因此成为我们取得RAW数据的重要来源。Windows的图形用户界面（graphicaluserinterfaces）也在它的内建图像子系统GDI中对BMP格式提供了支持。 下面以Notepad++为分析工具，结合Windows的位图数据结构对BMP文件格式进行一个深度的剖析。 BMP文件的数据按照从文件头开始的先后顺序分为四个部分： bmp文件头(bmpfileheader)：提供文件的格式、大小等信息 位图信息头(bitmapinformation)：提供图像数据的尺寸、位平面数、压缩方式、颜色索引等信息 调色板(colorpalette)：可选，如使用索引来表示图像，调色板就是索引与其对应的颜色的映射表 位图数据(bitmapdata)：就是图像数据啦^_^ 下面结合Windows结构体的定义，通过一个表来分析这四个部分。 我们一般见到的图像以24位图像为主，即R、G、B三种颜色各用8 个bit来表示，这样的图像我们称为真彩色，这种情况下是不需要调色 板的，也就是所位图信息头后面紧跟的就是位图数据了。因此，我们 常常见到有这样一种说法：位图文件从文件头开始偏移54个字节就是

位图数据了，这其实说的是24或32位图的情况。这也就解释了我们 按照这种程序写出来的程序为什么对某些位图文件没用了。 下面针对一幅特定的图像进行分析，来看看在位图文件中这四个数据 段的排布以及组成。 我们使用的图像显示如下： 这是一幅16位的位图文件，因此它是含有调色板的。 在拉出图像数据进行分析之前，我们首先进行几个约定： 1.在BMP文件中，如果一个数据需要用几个字节来表示的话，那么该数据的存放字节顺序为“低地址村存放低位数据，高地址存放高位数据”。如数据 0x1756在内存中的存储顺序为： 这种存储方式称为小端方式(littleendian),与之相反的是大端方式（bigendian）。对两者的使用情况有兴趣的可以深究一下，其中还是有学问的。 2.以下所有分析均以字节为序号单位进行。 下面我们对从文件中拉出来的数据进行剖析： 一、bmp文件头 Windows为bmp文件头定义了如下结构体： typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {？

BMP格式结构详解

位图文件(B it m a p-File，BMP)格式是Windows采用的图像文件存储格式，在Windows环境下运行的所有图像处理软件都支持这种格式。Windows 3.0以前的BMP位图文件格式与显示设备有关，因此把它称为设备相关位图(d evice-d ependent b itmap，DDB)文件格式。Windows 3.0以后的BMP位图文件格式与显示设备无关，因此把这种BMP位图文件格式称为设备无关位图(d evice-i ndependent b itmap，DIB)格式，目的是为了让Windows能够在任何类型的显示设备上显示BMP位图文件。BMP位图文件默认的文件扩展名是BMP或者bmp。 6.1.2 文件结构 位图文件可看成由4个部分组成：位图文件头(bitmap-file header)、位图信息头(bitmap-information header)、彩色表(color table)和定义位图的字节阵列，它们的名称和符号如表6-01所示。 表6-01 BMP图像文件组成部分的名称和符号 位图文件的组成结构名称符号 位图文件头(bitmap-file header)BITMAPFILEHEADE R bmfh 位图信息头(bitmap-information header)BITMAPINFOHEADE R bmih 彩色表(color table)RGBQUAD aColors[] 图像数据阵列字节BYTE aBitmapBits[ ] 位图文件结构可综合在表6-02中。 表6-02 位图文件结构内容摘要 偏移量域的名称大小内容 图像文件头0000h标识符 (Identifie r) 2 bytes两字节的内容用来识别位图的类型： ‘BM’ ： Windows 3.1x, 95, NT, linux ‘BA’ ：OS/2 Bitmap Array ‘CI’ ：OS/2 Color Icon ‘CP’ ：OS/2 Color Pointer ‘IC’ ： OS/2 Icon ‘PT’ ：OS/2 Pointer 0002h File Size 1 dword用字节表示的整个文件的大小 0006h Reserved 1 dword保留，设置为0 000Ah Bitmap Data Offset 1 dword从文件开始到位图数据开始之间的数据(bitmap data)之间的偏移量 000Eh Bitmap Header Size 1 dword位图信息头(Bitmap Info Header)的长度，用来 描述位图的颜色、压缩方法等。下面的长度表示： 28h - Windows 3.1x, 95, NT, … 0Ch - OS/2 1.x F0h - OS/2 2.x 0012h Width 1 dword位图的宽度，以像素为单位 0016h Height 1 dword位图的高度，以像素为单位 001Ah Planes 1 word位图的位面数 图像001Ch Bits Per Pixel 1 word每个像素的位数 1 - Monochrome bitmap

BMP图像格式详解

BMP格式图像文件详析 首先请注意所有的数值在存储上都是按“高位放高位、低位放低位的原则”，如12345678h放在存储器中就是7856 3412）。下图是导出来的开机动画的第一张图加上文件头后的16进制数据，以此为例进行分析。T408中的图像有点怪，图像是在电脑上看是垂直翻转的。在分析中为了简化叙述，以一个字（两个字节为单位，如424D就是一个字）为序号单位进行，“h”表示是16进制数。 424D 4690 0000 0000 0000 4600 0000 2800 0000 8000 0000 9000 0000 0100*1000 0300 0000 0090 0000 A00F 0000 A00F 0000 0000 0000 0000 0000*00F8 0000 E007 0000 1F00 0000 0000 0000*02F1 84F1 04F1 84F1 84F1 06F2 84F1 06F2 04F2 86F2 06F2 86F2 86F2 ．．．．．． BMP文件可分为四个部分：位图文件头、位图信息头、彩色板、图像数据阵列，在上图中已用*分隔。 一、图像文件头 1）1：图像文件头。424Dh=’BM’，表示是Windows支持的BMP 格式。

2）2-3：整个文件大小。4690 0000，为00009046h=36934。 3）4-5：保留，必须设置为0。 4）6-7：从文件开始到位图数据之间的偏移量。4600 0000，为00000046h=70，上面的文件头就是35字=70字节。 5）8-9：位图图信息头长度。 6）10-11：位图宽度，以像素为单位。8000 0000，为00000080h=128。 7）12-13：位图高度，以像素为单位。9000 0000，为00000090h=144。 8）14：位图的位面数，该值总是1。0100，为0001h=1。 二、位图信息头 9）15：每个像素的位数。有1（单色），4（16色），8（256色），16（64K色，高彩色），24（16M色，真彩色），32（4096M色，增强

BMP头文件格式

bmp头文件格式 1：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。2：BMP文件头(14字节) BMP文件头数据结构含有BMP文件的类型、文件大小和位图起始位置等信息。 其结构定义如下: typedef struct tagBITMAPFILEHEADER { WORDbf Type; // 位图文件的类型，必须为BMP(0-1字节) DWORD bfSize; // 位图文件的大小，以字节为单位(2-5字节) WORD bfReserved1; // 位图文件保留字，必须为0(6-7字节) WORD bfReserved2; // 位图文件保留字，必须为0(8-9字节) DWORD bfOffBits; // 位图数据的起始位置，以相对于位图(10-13字节) // 文件头的偏移量表示，以字节为单位 } BITMAPFILEHEADER; 3：位图信息头(40字节) BMP位图信息头数据用于说明位图的尺寸等信息。 typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{ DWORD biSize; // 本结构所占用字节数(14-17字节) LONG biWidth; // 位图的宽度，以像素为单位(18-21字节)

LONG biHeight; // 位图的高度，以像素为单位(22-25字节) WORD biPlanes; // 目标设备的级别，必须为1(26-27字节) WORD biBitCount;// 每个像素所需的位数，必须是1(双色),(28-29字节) // 4(16色)，8(256色)或24(真彩色)之一 DWORD biCompression; // 位图压缩类型，必须是0(不压缩),(30-33字节) // 1(BI_RLE8压缩类型)或2(BI_RLE4压缩类型)之一 DWORD biSizeImage; // 位图的大小，以字节为单位(34-37字节) LONG biXPelsPerMeter; // 位图水平分辨率，每米像素数(38-41字节) LONG biYPelsPerMeter; // 位图垂直分辨率，每米像素数(42-45字节) DWORD biClrUsed;// 位图实际使用的颜色表中的颜色数(46-49字节) DWORD biClrImportant;// 位图显示过程中重要的颜色数(50-53字节) } BITMAPINFOHEADER; 4：颜色表 颜色表用于说明位图中的颜色，它有若干个表项，每一个表项是一个RGBQUAD类型的结构，定义一种颜色。RGBQUAD结构的定义如下: typedef struct tagRGBQUAD {

BMP文件格式

BMP文件格式 简介 BMP(Bitmap-File)图形文件是Windows采用的图形文件格式，在Windows环境下运行的所有图象处理软件都支持BMP图象文件格式。Wi ndows系统内部各图像绘制操作都是以BMP为基础的。Windows 3.0以前的BMP图文件格式与显示设备有关，因此把这种BMP图象文件格式称为设备相关位图DDB(device-dependent bitmap)文件格式。Windows 3.0以后的BMP图象文件与显示设备无关，因此把这种BM P图象文件格式称为设备无关位图DIB(device-independent bitmap)格式（注：Windows 3.0以后，在系统中仍然存在DDB位图，象BitBl t()这种函数就是基于DDB位图的，只不过如果你想将图像以BMP格式保存到磁盘文件中时，微软极力推荐你以DIB格式保存），目的是为了让Windows能够在任何类型的显示设备上显示所存储的图象。BMP位图文件默认的文件扩展名是BMP或者bmp（有时它也会以.DIB 或.RLE作扩展名）。 此图用WinHex软件打开后结果如下：（在介绍完bmp文件格式后会具体分析这些数字，最后也有matlab对此图的分析）注：此图是24位真彩色图。 文件结构 位图文件可看成由4个部分组成：位图文件头(bitmap-file header)、位图信息头(bitmap-information header)、彩色表(color table)和定义位图的字节阵列，它具有如下所示的形式。

位图文件结构可综合在表6-01中。表01 位图文件结构内容摘要

构件详解 1. 位图文件头 位图文件头包含有关于文件类型、文件大小、存放位置等信息，在Windows 3.0以上版本的位图文件中用BITMAPFILEHEADER结构来定义： typedef struct tagBITMAPFILEHEADER { /* bmfh */ UINT bfType; DWORD bfSize; UINT bfReserved1; UINT bfReserved2; DWORD bfOffBits; } BITMAPFILEHEADER; 其中： bfType 说明文件的类型.（该值必需是0x4D42，也就是字符'BM'。我们不需要判断OS/2的位图标识，这么做现在来看似乎已经没有什么意义了，而且如果要支持OS/2的位图，程序将变得很繁琐。所以，在此只建议你检察'BM'标识） bfSize 说明文件的大小，用字节为单位bfReserved1 保留，必须设置为0

bmp图像的读取

BMP图像文件由三部分组成：位图文件头数据结构，它包含BMP图像文件的类型、显示内容等信息；位图信息数据结构，它包含有BMP图像的宽、高、压缩方法，以及定义颜色等信息。 位图文件主要分为如下3个部分： 1、文件信息头BITMAPFILEHEADER 结构体定义如下： typedef struct tagBITMAPFILEHEADER { WORD bfType; DWORD bfSize; WORD bfReserved1; WORD bfReserved2; DWORD bfOffBits; } BITMAPFILEHEADER; 其中： 2、位图信息头BITMAPINFOHEADER

结构体定义如下： 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; 其中：

BMP头文件格式以及C语言读取头文件（二） 具体数据举例： 如某BMP文件开头： 424D 4690 0000 0000 0000 4600 0000 2800 0000 8000 0000 9000 0000 0100*1000 0300 0000 0090 0000 A00F 0000 A00F 0000 0000 0000 0000 0000*00F8 0000 E007 0000 1F00 0000 0000 0000*02F1 84F1 04F1 84F1 84F1 06F2 84F1 06F2 04F2 86F2 06F2 86F2 86F2 .... .... BMP文件可分为四个部分：位图文件头、位图信息头、彩色板、图像数据阵列，在上图中已用*分隔。 一、图像文件头 1）1：(这里的数字代表的是"字",即两个字节,下同)图像文件头。424Dh=’BM’，表示是Windows支持的BMP格式。 2）2-3：整个文件大小。4690 0000，为00009046h=36934。 3）4-5：保留，必须设置为0。 4）6-7：从文件开始到位图数据之间的偏移量。4600 0000，为00000046h=70，上面的文件头就是35字=70字节。 5）8-9：位图图信息头长度。 6）10-11：位图宽度，以像素为单位。8000 0000，为00000080h=128。 7）12-13：位图高度，以像素为单位。9000 0000，为00000090h=144。 8）14：位图的位面数，该值总是1。0100，为0001h=1。 二、位图信息头 9）15：每个像素的位数。有1（单色），4（16色），8（256色），16（64K 色，高彩色），24（16M色，真彩色），32（4096M色，增强型真彩色）。1000为0010h=16。 10）16-17：压缩说明：有0（不压缩），1（RLE 8，8位RLE压缩），2（RLE 4，4位RLE压缩，3（Bitfields，位域存放）。RLE简单地说是采用像素数+像素值的方式进行压缩。T408采用的是位域存放方式，用两个字节表示一个像素，位域分配为r5b6g5。图中0300 0000为00000003h=3。 11）18-19：用字节数表示的位图数据的大小，该数必须是4的倍数，数值上等于位图宽度×位图高度×每个像素位数。0090 0000为 00009000h=80×90×2h=36864。

BMP图像格式分析

BMP图像格式分析 BMP图像文件格式是微软公司为其Windows环境设置的标准图像格式，而且 Windows系统软件中还同时内含了一系列支持BMP图像处理的API函数，随着Windows 在世界范围内的不断普及，BMP文件格式无疑也已经成为PC机上的流行图像文件格式。它的主要特点可以概括为：文件结构与PCX文件格式类似，每个文件只能存放一幅图像；图像数据是否采用压缩方式存放，取决于文件的大小与格式，即压缩处理成为图像文件的一个选项，用户可以根据需要进行选择。其中，非压缩格式是BMP图像文件所采用的一种通用格式。但是，如果用户确定将BMP文件格式压缩处理，则Windows设计了两种压缩方式：如果图像为16色模式，则采用RLE4压缩方式，若图像为256色模式，则采用RLE8压缩方式。同时，BMP 图像文件格式可以存储单色、16色、256色以及真彩色四种图像数据，，其数据的排列顺序与一般文件不同，它以图像的左下角为起点存储图像，而不是以图像的左上角为起点；而且BMP图像文件格式中还存在另外一个与众不同的特点，即其调色板数据所采用的数据结构中，红、绿、蓝三种基色数据的排列顺序也恰好与其它图像文件格式相反。总之，BMP图像文件格式拥有许多适合于Windows环境的新特色，而且随着Windows版本的不断更新，微软公司也在不断改进其BMP 图像文件格式，例如：当前BMP图像文件版本中允许采用32位颜色表，而且针对32位Windows 的产生，相应的API 函数也在不断地报陈出新，这些无疑都同时促成了BMP文件格式的不断风靡。但由于BMP文件格式只适合于Windows上的应用软件，而对于DOS环境中的各种应用软件则无法提供相应的支持手段，因此这无疑是阻碍BMP文件格式的流通程度超过PCX文件格式的一个重要因素。 Windows中定义了两种位图文件类型，即一般位图文件格式与设备无关位图文件格式。其中，由于设备无关位图(DIB)文件格式具有更强的灵活性与完整的图像数据、压缩方式等定义。BMP图像文件的结构可以分为如下三个部分：文件头、调色板数据以及图像数据。其中文件头的长度为固定值54个字节；调色板数据对所有不超过256色的图像模式都需要进行设置，即使是单色图像模式也不例外，但是对于真彩色图像模式，其对应的BMP文件结构中却不存在相应调色板数据的设置信息；图像数据既可以采用一定的压缩算法进行处理，也可以不必对图像数据进行压缩处理，这不仅与图像文件的大小相关，而且也与对应的图像处理软件是否支持经过压缩处理的BMP图像文件相关。以下将分别介绍BMP图像文件结构中的这三个重要组成部分。特别值得注意的是：BMP 图像文件结构设计得相当简单，这无疑有利于图像文件的处理速度，但是同时也使得 BMP图像文件格式具有一定的局限性，即一个BMP图像文件只能存储一幅图像。 BMP图像文件的文件头定义 Windows中将BMP图像文件的文件头分成两个数据结构，其中一个数据结构中包含BMP文件的类型、大小和打印格式等信息，称为BITMAPFILEHEADERl另外一个数据结构中则包含BMP文件的尺寸定义等信息，称为BITMAPINFOHEADERl 如果图像文件还需要调色板数据，则将其存放在文件头信息之后。 BITMAPFIlEHEADER数据结构在Windows．h中的定义为： typedef struCttagBITMAPFIlEHEADER { WORD bftype； DWORD bfsiZe： WORD bfReservedl； WORD bgReserved2： DWORD bfoffBits： }BITMAPFILEHEADER； 其中，bfrype在图像文件存储空间中的数据地址为0，数据类型为unsignedchar，内容为固定值“BM”，用于标志文件格式，表示该图像文件为BMP文件。 bfsize的数据地址为2，类型为unsignedlong，它以字节为单位，定义位图文件的大小。 bfReservedl与bfReserved2的数据地址分别为6和8，数据类型则都为unsignedint，二者都是BMP文件的保留字，没有任何意义，其值必须为0. bfoffBits的数据地址为10，数据类型为unsignedlong，它以字节为单位，指示图像数据在文件内的起始地址，即图像数

BMP图像的读写(8位和24位)

南通大学计算机科学与技术学院 《数字图像处理》课程实验 报告书 实验名 BMP文件的读写（8位和24位） 班级计 121 姓名张进 学号 1213022016 2014年6月 16 日

一、实验内容 1、了解BMP文件的结构 2、8位位图和24位位图的读取 二、BMP图形文件简介 BMP(Bitmap-File)图形文件是Windows采用的图形文件格式，在Windows环境下运行的所有图象处理软件都支持BMP图象文件格式。Windows系统内部各图像绘制操作都是以BMP为基础的。Windows 3.0以前的BMP图文件格式与显示设备有关，因此把这种BMP 图象文件格式称为设备相关位图DDB(device-dependent bitmap)文件格式。Windows 3.0以后的BMP图象文件与显示设备无关，因此把这种BMP图象文件格式称为设备无关位图DIB(device-independent bitmap)格式（注：Windows 3.0以后，在系统中仍然存在DDB位图，象BitBlt()这种函数就是基于DDB位图的，只不过如果你想将图像以BMP格式保存到磁盘文件中时，微软极力推荐你以DIB格式保存），目的是为了让Windows能够在任何类型的显示设备上显示所存储的图象。BMP位图文件默认的文件扩展名是BMP或者bmp（有时它也会以.DIB或.RLE作扩展名）。 位图文件可看成由4个部分组成：位图文件头(bitmap-file header)、位图信息头(bitmap-information header)、彩色表(color table)和定义位图的字节阵列，它具有如下所示的形式。 位图文件结构内容摘要

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：

BMP图片格式详解

BMP图像格式详解 一．简介 BMP(Bitmap-File)图形文件是Windows采用的图形文件格式，在Windows环境下运行的所有图象处理软件都支持BMP图象文件格式。Windows系统内部各图像绘制操作都是以BMP为基础的。Windows 3.0以前的BMP图文件格式与显示设备有关，因此把这种BMP图象文件格式称为设备相关位图DDB(device-dependent bitmap)文件格式。Windows 3.0以后的BMP图象文件与显示设备无关，因此把这种BMP图象文件格式称为设备无关位图DIB(device-independent bitmap)格式（注：Windows 3.0以后，在系统中仍然存在DDB位图，象BitBlt()这种函数就是基于DDB位图的，只不过如果你想将图像以BMP格式保存到磁盘文件中时，微软极力推荐你以DIB格式保存），目的是为了让Windows能够在任何类型的显示设备上显示所存储的图象。BMP位图文件默认的文件扩展名是BMP或者bmp（有时它也会以.DIB或.RLE作扩展名）。 二．BMP格式结构 BMP文件的数据按照从文件头开始的先后顺序分为四个部分： ◆位图文件头(bmp file header)：提供文件的格式、大小等信息 ◆位图信息头(bitmap information)：提供图像数据的尺寸、位平面数、压缩方式、颜色索 引等信息 ◆调色板(color palette)：可选，如使用索引来表示图像，调色板就是索引与其对应的颜色 的映射表 ◆位图数据(bitmap data)：图像数据区 BMP图片文件数据表如下：

三．BMP文件头 BMP文件头结构体定义如下： typedef struct tagBITMAPFILEHEADER { UINT16 bfType; //2Bytes，必须为"BM"，即0x424D 才是Windows位 图文件 DWORD bfSize; //4Bytes，整个BMP文件的大小 UINT16 bfReserved1; //2Bytes，保留，为0 UINT16 bfReserved2; //2Bytes，保留，为0 DWORD bfOffBits; //4Bytes，文件起始位置到图像像素数据的字节偏移量} BITMAPFILEHEADER; BMP文件头数据表如下：

BMP文件的编码方式

BMP文件的编码方式 BMP是一种与硬件设备无关的图像文件格式，也是我们最常在PC机上的Windows系统下见到的标准位图格式，使用范围很广泛。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。它最大的好处就是能被大多数软件“接受”，可称为通用格式。 BMP在过去是比较普及的图像格式，现在BMP（Window位图）图像主要被用在PC机运行Window时的墙纸。BMP可以提供无损压缩，压缩方式叫RLE（游程长度编码的编写），在创建墙纸图像文件时是一个极好的选项。Window有时在查找以RLE压缩文件方式保存的墙纸图像时也会出现识别错误。，因此使用时最好先关闭RLE压缩功能。 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。 1、BMP文件头：BMP文件头数据结构含有BMP文件的类型、文件大小和位图起始位置等信息。 typedef struct tagBITMAPFILEHEADER{ WORD bfType; // 位图文件的类型，必须为BM DWORD bfSize; // 位图文件的大小，以为单位 WORD bfReserved1; // 位图文件保留字，必须为0 WORD bfReserved2; // 位图文件保留字，必须为0 DWORD bfOffBits; // 位图数据的起始位置，以相对于位图文件头的偏移量表示，以为单位 } BITMAPFILEHEADER; 2、位图信息头：BMP位图信息头数据用于说明位图的尺寸等信息。 typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{ DWORD biSize; // 本结构所占用数 LONGbiWidth; // 位图的宽度，以像素为单位 LONGbiHeight; // 位图的高度，以像素为单位 WORD biPlanes; // 目标设备的级别，必须为1 WORD biBitCount// 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; // 位图压缩类型，必须是0(不压缩),1(BI_RLE8压缩类型)或2(BI_RLE4压缩类型)之一 DWORD biSizeImage; // 位图的大小，以为单位 LONG biXPelsPerMeter; // 位图水平分辨率，每米像素数 LONG biYPelsPerMeter; // 位图垂直分辨率，每米像素数 DWORD biClrUsed;// 位图实际使用的颜色表中的颜色数 DWORD biClrImportant;// 位图显示过程中重要的颜色数 } BITMAPINFOHEADER; 3、颜色表：颜色表用于说明位图中的颜色，它有若干个表项，每一个表项是一个RGBQUAD 类型的结构，定义一种颜色。 typedef struct tagRGBQUAD { BYTE rgbBlue;// 蓝色的亮度(值范围为0-255) BYTE rgbGreen; // 绿色的亮度(值范围为0-255) BYTE rgbRed; // 红色的亮度(值范围为0-255)

图像数据格式基础知识

所谓位映像，即是指一个二维的像素矩阵，而位图就是采用位映像方法显示和存储图像。一幅图像的显示就是将图像的像素映射到屏幕的像素上并显示一定的颜色。当一幅图形的像素由彩色表示时就是我们通常所说的彩色图像了。 由于数字图像可以表示为矩阵的形式，所以在计算机数字图像处理程序中，通常用二维数组来存放图像数据。二维数组的行对应图像的高，二维数组的列对应图像的宽，二维数组的元素对应图像的像素，二维数组元素的值就是像素的灰度值。采用二维数组来存储数字图像，符合二维图像的行列特性，同时也便于程序的寻址操作，使得计算机图像编程十分方便。 图像的问题数据是一个二维数组（矩阵），矩阵的每一个元素对应了图像的一个像素，当保存一幅图像时，不但要保存图像的位图数据矩阵，还要将每个像素的颜色保存下来，颜色的记录是利用颜色表来完成的。 颜色表，也叫颜色查找表，是图像像素数据的颜色索引表。 对于真彩色图像，每个像素占存储空间3个字节（24位），分别对应R, G, B三个分量，每个像素的值已经将该像素的颜色记录下来了，不再需要颜色表，因此24位真彩色位图没有颜色表。 彩色图像可以由RGB彩色空间表示。彩色空间是用来表示彩色的数学模型，又被称为彩色模型。 计算计算上显示的图像经常有二值图像、灰度图像、伪彩色图像及真彩色图像等不同格式类型。而灰度和彩色格式是数字图像处理中最常用到的类型。 灰度图像是数字图像的最基本形式，灰度图像可以由黑白照片数字化得到，或从彩色图像进行去色处理得到。灰度图像只表达图像的亮度信息而没有彩色信息，因此，灰度图像的每个像素点上只包含一个量化的灰度级（即灰度值），用来表示该点的亮度水平，并且通常用1个字节（8个二进制位）来存储灰度值。 彩色图像数据不仅包含亮度信息，还包含颜色信息。 BMP文件结构及其存取： 数字图像在外存储器设备中的存储形式是图像文件，图像必须按照某个已知的、公认的数据存储顺序和结构进行存储，才能使不同的程序对图像文件顺利进行打开或存盘操作，实现数据共享。 图像数据子啊文件中的存储顺序和结构称为图像文件格式。 目前广为流传的图像文件格式有许多种，常见的格式包括BMP, GIF, JPEG, TIFF, PSD, DICOM, MPEG等。在各种图像文件格式中，一部分时由某个软硬件厂商提出并广泛接受和采用的格式，如BMP, GIF和PSD格式。另一部分是由各种国际标准组织提出的形式，例如JPEG/ TIFF和DICOM，其中JEPG是国际静止图像压缩标准组织提出的格式，TIFF是由部分厂商组织提出的格式，DICOM是医学图像国际标准组织提取的医学图像专用格式。 BMP文件是Windows操作系统所推荐和支持的图像文件格式，是一种将内存或显示器的图像数据不经过压缩而直接按位存盘的文件格式，所以称为位图(bitmap)文件，因其文件扩展名为BMP，故称为BMP文件格式，简称BMP文件。 BMP文件结构： BMP文件图像被分成4部分：位图文件头、位图信息头、颜色表和位图数据。

BMP文件格式详解

BMP文件格式详解（BMP file format）（转） 转自：https://www.wendangku.net/doc/92328883.html,/Jason_Yao/archive/2009/12/02/1615295.html BMP（全称Bitmap）是Window操作系统中的标准图像文件格式，可以分成两类：设备相关位图（DDB）和设备无关位图（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，又称为Bitmap（位图）或是DIB(Device-Independent Device，设备无关位图)，是Windows系统中广泛使用的图像文件格式。由于它可以不作任何变换地保存图像像素域的数据，因此成为我们取得RAW数据的重要来源。Windows的图形用户界面（graphical user interfaces）也在它的内建图像子系统GDI中对BMP格式提供了支持。 下面以Notepad++为分析工具，结合Windows的位图数据结构对BMP文件格式进行一个深度的剖析。 BMP文件的数据按照从文件头开始的先后顺序分为四个部分： bmp文件头(bmp file header)：提供文件的格式、大小等信息 位图信息头(bitmap information)：提供图像数据的尺寸、位平面数、压缩方式、颜色索引等信息 调色板(color palette)：可选，如使用索引来表示图像，调色板就是索引与其对应的颜色的映射表 位图数据(bitmap data)：就是图像数据啦^_^ 下面结合Windows结构体的定义，通过一个表来分析这四个部分。 我们一般见到的图像以24位图像为主，即R、G、B三种颜色各用8个bit来表示，这样的图像我们称为真彩色，这种情况下是不需要调色板的，也就是所

图像文件格式BMP文件格式详解

5.2 BMP文件格式 BMP文件格式是Microsoft Windows下最常见的图像文件格式之一，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，图像的像素值在文件中的存放顺序为从左到右，从下到上，也就是说，在BMP文件中首先存放的是图像的最后一行像素，最后才存储图像的第一行像素，但对与同一行的像素，则是按照先左边后右边的的顺序存储的；另外一个需要关注的细节是：文件存储图像的每一行像素值时，如果存储该行像素值所占的字节数为4的倍数，则正常存储，否则，需要在后端补0，凑足4的倍数。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。 5.2.1典型的BMP图像文件由四部分组成： 1、位图头文件数据结构 主要包含文件的大小、文件类型、图像数据偏离文件头的长度等信息； 2、位图信息数据结构 包含图象的尺寸信息、图像用几个比特数值来表示一个像素、图像是否压缩、图像所用的颜色数等信息； 3、调色板 包含图像所用到的颜色表，显示图像时需用到这个颜色表来生成调色板，但如果图像为真彩色，既图像的每个像素用24个比特来表示，文件中就没有这一块信息，也就不需要操作调色板。 4、位图数据 记录了位图的每一个像素值或该对应像素的颜色表的索引值，图像记录顺序是 在扫描行内是从左到右, 扫描行之间是从下到上。这种格式我们又称为Bottom_Up位图，当然与之相对的还有Up_Down形式的位图，它的记录顺序是从上到下的，对于这种形式的位图，也不存在压缩形式。 5.2.2 BMP文件结构 位图文件（bitmap file, BMP）格式是Windows采用的图像文件存储格式，在Windows 环境下运行的所有图像处理软件都支持这种格式。Windows3.0以后的BMP格式与显示设备无关，因此把这种BMP格式称为设备无关位图（Device Independentbit Bitmap , DIB）格式，Windows能够在任何类型的显示设备上显示BMP位图。BMP位图默认的文件扩展名是bmp。 1、文件结构 位图文件可看成由4个部分组成：位图文件头（Bitmap-File）、位图信息头 （Bitmap-Information Header）、彩色表（Color Table）和定义位图的字节阵列，它们的名称

VC中保存BMP位图文件的方法及BMP文件格式带源码实现

#include "stdio.h" #include "Windows.h" //几个全局变量，存放读入图像的位图数据、宽、高、颜色表及每像素所占位数(比特) //此处定义全局变量主要为了后面的图像数据访问及图像存储作准备 unsigned char *pBmpBuf;//读入图像数据的指针 int bmpWidth;//图像的宽 int bmpHeight;//图像的高 RGBQUAD *pColorT able;//颜色表指针 int biBitCount;//图像类型 bool readBmp(char *bmpName) { //二进制读方式打开指定的图像文件 FILE *fp=fopen(bmpName,"rb"); if(fp==0) return 0; //跳过位图文件头结构BITMAPFILEHEADER fseek(fp, sizeof(BITMAPFILEHEADER),0); //定义位图信息头结构变量，读取位图信息头进内存，存放在变量head中 BITMAPINFOHEADER head; fread(&head, sizeof(BITMAPINFOHEADER), 1,fp); //获取图像宽、高、每像素所占位数等信息 bmpWidth = head.biWidth; bmpHeight = head.biHeight; biBitCount = head.biBitCount; //定义变量，计算图像每行像素所占的字节数（必须是4的倍数） int lineByte=(bmpWidth * biBitCount/8+3)/4*4; //灰度图像有颜色表，且颜色表表项为256 if(biBitCount==8){ //申请颜色表所需要的空间，读颜色表进内存 pColorTable=new RGBQUAD[256]; fread(pColorTable,sizeof(RGBQUAD),256,fp); } //申请位图数据所需要的空间，读位图数据进内存 pBmpBuf=new unsigned char[lineByte * bmpHeight]; fread(pBmpBuf,1,lineByte * bmpHeight,fp);

实验一 BMP文件的读写操作

实验一BMP文件的读写操作 一、实验目的与要求 1．熟悉及掌握在MATLAB中能够处理哪些位图文件。 2．熟练掌握在MATLAB中如何读取位图文件。 3．掌握如何利用MATLAB来获取位图文件的大小、颜色、高度、宽度等等相关信息。 4．掌握如何在MATLAB中按照指定要求存储一幅位图文件的方法。 5．图像间如何转化。 二、实验原理及知识点 1.位图文件的分类及结构 位图是通过许多像素点表示一幅图像，每个像素具有颜色属性和位置属性。位图可以分成如下四种：线画稿 、灰度图像、索引颜色图像和真彩色图像。 位图文件(Bitmap-File，BMP)格式是Windows采用的图像文件存储格式，在Windows环境下运行的所有图像处理软件都支持这种格式。Windows 3.0以前的BMP位图文件格式与显示设备有关，因此把它称为设备相关位图(device-dependent bitmap，DDB)文件格式。Windows 3.0以后的BMP位图文件格式与显示设备无关，因此把这种BMP位图文件格式称为设备无关位图(device-independent bitmap，DIB)格式，目的是为了让Windows能够在任何类型的显示设备上显示

BMP 位图文件。BMP 位图文件默认的文件扩展名是BMP 或者bmp 。由四部分组成，其结构如图1所示。 图1 BMP 文件结构图 2. MATLAB MATLAB 是由美国MathWorks 公司推出的用于数值计算的有力工具， 它具有相当强大的矩阵运算和操作功能，一幅数字图像在MATLAB 中可以很自然的表示成矩阵，如图2，一幅M ×N 个像素的数字图像，其像素灰度值可以用M 行、N 列的矩阵G 表示： 图2数字图像的矩阵的表示 并且MATLAB 图像处理工具箱（IPT ）提供了丰富的图像处理函数，这些函数处理的是多维数组，而图像（二维数值数组）正是多维数组 的一种特例。灵活运用这些函数几乎可以完成所有的图像处理工作，??????? ?????????=MN M M N N g g g g g g g g g G 2122221112 11