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位图结构
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;//什么类型的文件 .bmp文件的头2个字节为“BM” 0x424D
DWORD bfSize;//整个文件大小,包含文件头
WORD bfReserved1;//保留字,不考虑
WORD bfReserved2;//保留字
DWORD bfOffBits;//从文件开头需要偏移多少字节才是实际的图像数据
}BITMAPFILEHEADER;
这个结构的长度是固定的,为14个字节(WORD为无符号16位整数,DWORD为无符号32位整数),各个域的说明如下:
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3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;//该信息头结构体的长度
LONG biWidth;//图像宽度(像素)
LONG biHeight;//图像高度(像素)
WORD biPlanes;//必须为1,不考虑
WORD biBitCount;//表示颜色的位数(1,4,8,24)
DWORD biCompression;//是否压缩,一般是BI_RGB(不压缩)
DWORD biSizeImage;//图像的大小 biWidth‘*biHeight (biWidth‘为大于等于biWidth的4的倍数)
LONG biXPelsPerMeter;//目标设备水平分辨率(每米的像素个数)
LONG biYPelsPerMeter;//垂直分辨率
DWORD biClrUsed;//图像用到的颜色数(为0则为2^biBitCount的颜色数)
DWORD biClrImportant;//图像中重要的颜色数(为0则都重要)
}BITMAPINFOHEADER;
这个结构的长度是固定的,为40个字节(WORD为无符号16位整数,DWORD无符号32位整数,LONG为32位整数),各个域的说明如下:
biSize
指定这个结构的长度,为40
biWidth
指定图象的宽度,单位是象素
biHeight
指定图象的高度,单位是象素
biPlanes
必须是1,不用考虑
biBitCount
指定表示颜色时要用到的位数,常用的值为1(黑白二色图),4(16色图),8(256色),24(真彩色图)(新的.bmp格式支持32位色,这里就不做讨论了)。
biCompression
指定位图是否压缩,有效的值为BI_RGB,BI_RLE8,BI_RLE4,BI_BITFIELDS(都是一些Windows定义好的常量)。要说明的是,Windows位图可以采用RLE4,和RLE8的压缩格式,但用的不多。我们今后所讨论的只有第一种不压缩的情况,即biCompression为BI_RGB的情况。
biSizeImage
指定实际的位图数据占用的字节数,其实也可以从以下的公式中计算出来:
biSizeImage=biWidth‘*biHeight
要注意的是:上述公式中的biWidth‘必须是4的整倍数(所以不是biWidth,而是biWidth‘,表示大于或等于biWidth的,离4最近的整倍数。举个例子,如果biWidth=240,则biWidth‘=240;如果biWidth=241,biWidth‘=244)如果biCompression为BI_RGB,则该项可能为零
位图数据
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左到右,扫描行之间是从下到上。位图的一个像素值所占的字节数:
当biBitCount(每个像素所需的位数)=1时,8个像素占1个字节;
当biBitCount=4时,2个像素占1个字节;
当biBitCount=8时,1个像素占1个字节;
当biBitCount=24时,1个像素占3个字节;
Windows规定一个扫描行所占的字节数必须是4的倍数(即以long为单位),不足的以0填充。
一个扫描行所占的字节数计算方法: DataSizePerLine= (biWidth* biBitCount+31)/8;
我们后面定义了一个宏 #define WIDTHBYTES(i) ((i+31)/32*4)
每一行的字节数必须是4的整倍数,只要调用
WIDTHBYTES(bi.biWidth*bi.biBitCount)
就能完成这一换算。
举一个例子,对于2色图,如果图象宽是31,则每一行需要31位存储,合3个字节加7位,因为字节数必须是4的整倍数,所以应该是4,而此时的 biWidth=31,biBitCount=1,每行,共有31个像素,换算成字节的话,要除以8(/32*4,即除以32再乘4),这里加31的原因在于后面的分母是32.
WIDTHBYTES(31*1)=4,和我们设想的一样。再举一个256色的例子,如果图象宽是31,则每一行需要31个字节存储,因为字节数必须是4的整倍数,所以应该是32,而此时的 biWidth=31,biBitCount=8,WIDTHBYTES(31*8)=32,
和我们设想的一样。你可以多举几个例子来验证一下。”
还有不清楚的吗?
biXPelsPerMeter
指定目标设备的水平分辨率,单位是每米的象素个数,关于分辨率的概念,我们将在打印部分详细介绍。
biYPelsPerMeter
指定目标设备的垂直分辨率,单位同上。
biClrUsed
指定本图象实际用到的颜色数,如果该值为零,则用到的颜色数为2的biBitCount次方。
biClrImportant
指定本图象中重要的颜色数,如果该值为零,则认为所有的颜色都是重要的。
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的biBitCount次方个元素)。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;
行对齐
由于Windows在进行行扫描的时候最小的单位为4个字节,所以当
图片宽 X 每个像素的字节数 != 4的整数倍
时要在每行的后面补上缺少的字节,以0填充(一般来说当图像宽度为2的幂时不需要对齐)。位图文件里的数据在写入的时候已经进行了行对齐,也就是说加载的时候不需要再做行对齐。
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