位图基础

来源：http://topic.csdn.net/t/20050524/09/4030659.html

      BMP图像文件是Windows   3.X   所采用的图像文件格式，几乎所有Windows   上的应用软件都支持这种图像文件，其中最常见的就是Windows本身所附的绘图软件(Paint－Brush)，所以欲在Windows上探讨图像的文件格式,势必要对BMP有一个完整而全面的认识。  
      BMP图像分为两类，DDB和DIB，DDB(device-dependent   bitmap)即为设备相关位图，DIB(device-independent   bitmap)即为设备无关位图。  
      DDB中不包括颜色信息，显示时是系统的调色板为基础进行各位的颜色映射的，Windows只能保证系统调色板的前20种颜色稳定不变，所以DDB只能保证正确显示色彩少于20色的位图，这便是局限性。所以现在研究的基本上都是基于DIB的图像文件。  
  DIB(设备无关位图)可以在不同的机器或系统中显示位图所固有的颜色。与DDB相比而言，DIB是一种外部的位图格式，经常存储以BMP为后缀的位图文件。DIB位图还支持图像数据的压缩。BMP文件由文件头、位图信息头、颜色信息和图像数据四部分组成。位图结构如图3-1所示：  
   
  位图文件头结构BITMAPFILEHEADER  
  位图信息头结构BITMAPINFOHEADER  
  位图调色板RGBQUAD  
  位图像素数据  
  图3-1     DIB位图结构  
  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。其结构定义如下：  
  typedef   struct   tagBITMAPFILEHEADER  
  {  
      WORD     bfType;  
      WORD     bfSize;  
      WORD     bfReserved1;  
      WORD     bfReserved2;  
      WORD     bfOffBits;  
  }BITMAPFILEHEADER,FAR*LPBITMAPFILEHEADER,*PBITMAPFILEHEADER;  
  该结构的长度是固定的，为14个字节，各个域的说明如下：   
  bfType：指定文件类型，必须是0x4d42，即字符串“BM”。   
  bfSize：指定文件大小，包括这14个字节。   
  bfReserved1，bfReserved2：保留字，为0。   
  bfOffBits：从文件头到实际的位图数据的偏移字节数，即图1中前三个部分的长度之和。  
   
  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;  
        LONG       biWidth;  
        LONG       biHeight;  
        WORD       biPlanes;  
        WORD       biBitCount;  
        DWORD     biCompression;  
        DWORD     biSizeImage;  
        LONG       biXPelsPerMeter;  
        LONG       biYPelsPerMeter;  
        DWORD     biClrUsed;  
        DWORD     biClrImportant;  
  }BITMAPINFOHEADER,FAR*LPBITMAPINFOHEADER,*PBITMAPINFOHEADER;  
  该结构的长度也是固定的，为40个字节，各个域的说明如下：   
  biSize：指定这个结构的长度，为40个字节。   
  biWidth：指定图像的宽度，单位是象素。   
  biHeight：指定图像的高度，单位是象素。   
 biPlanes：必须是1。   
 biBitCount：指定表示颜色时用到的位数，常用的值为1(黑白二色图)、4(16色图)、8(256色图)、24(真彩色图)。   
 biCompression：指定位图是否压缩，有效值为BI_RGB，BI_RLE8，BI_RLE4，BI_BITFIELDS。Windows位图可采用RLE4和RLE8的压缩格式，BI_RGB表示不压缩。   
  biSizeImage：指定实际的位图数据占用的字节数，可用以下的公式计算出来：  
                            biSizeImage   =   biWidth’×   biHeight  
          要注意的是：上述公式中的biWidth’必须是4的整数倍(不是biWidth，而是大于或等于biWidth的离4最近的整数倍)。如果  biCompression为BI_RGB，则该项可能为0。   
 biXPelsPerMeter：指定目标设备的水平分辨率。   
  biYPelsPerMeter：指定目标设备的垂直分辨率。   
  biClrUsed：指定本图像实际用到的颜色数，如果该值为0，则用到的颜色数为2的biBitCount次幂。   
  biClrImportant：指定本图像中重要的颜色数，如果该值为0，则认为所有的颜色数都是重要的。  
  3.   图调色板（RGBQUAD）：  
  第三部分为调色板。有些位图需要调色板，有些位图，如真彩色图，不需要调色板，它们的BITMAPINFOHEADER后面直接是位图数据。  
  调色板实际上是一个数组，共有biClrUsed个元素(如果该值为0，则有2的biBitCount次幂个元素)。数组中每个元素的类型是一个RGBQUAD结构，占4个字节，其数据结构定义如下：  
  typedef   struct   tagRGBQUAD  
  {  
                    BYTE       rgbBlue;  
                    BYTE       rgbGreen;  
                    BYTE       rgbRed;  
                    BYTE       rgbReserved;  
  }RGBQUAD;  
  其中：   
rgbBlue：该颜色的蓝色分量。  
rgbGreen：该颜色的绿色分量。   
rgbRed：该颜色的红色分量。   
rgbReserved：保留值。  
  4.   图像数据：  
  对于用到调色板的位图，图像数据就是该象素颜色在调色板中的索引值，对于真彩色图，图像数据就是实际的R、G、B值。   
 对于2色图，用1位就可以表示该象素的颜色，所以1个字节可以表示8个象素。   
 对于16色图，用4位可以表示一个象素的颜色，所以1个字节可以表示2个象素。   
 对于256色图，1个字节刚好可以表示1个象素。   
 对于真彩色图，3个字节才能表示1个象素。  
  BMP图像数据的存储顺序是由下往上、由左向右（即图像上下颠倒存储），而图像的宽度（以字节为单位）必须是4的倍数，倘若不到4的倍数则必须补足，并且图像的数据及其调色板数据存储格式为BGRBGR…而不是一般习惯的RGBRGB…。