BMP文件深入解析

 BMP文件深入解析
tr0217 2009-4-27(整理)
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图像文件格式。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图像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图像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，像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）。
Bmp文件是非常常用的位图文件。针对bmp文件的处理也有一堆现成的API进行调用，然而文件内部究竟怎样，如何自己来解析这样的文件呢？在解析格式之前，将WINDOWS编程中使用的类型名解释一下。
typedef unsigned short WORD;
typedef unsigned char BYTE;
typedef unsigned long DWORD;
Bmp读取中将会用到的几个压缩标记常量。具体的压缩方式会在后文详细的叙述。
const DWORD BI_RGB = 0;
const DWORD BI_RLE8 = 1;
const DWORD BI_RLE4 = 2;
const DWORD BI_BITFIELDS = 3;
（注：这里用到了无符号类型，在进行运算时注意数据类型的匹配与转换，否则将出现奇怪的结果。）

二、数据格式解析
第一块是bmp的文件头用于描述整个bmp文件的情况。结构如下：
typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {
WORD bfType; //指定文件类型
DWORD bfSize; //指定文件大小
WORD bfReserved1; //为保留字，不用考虑
WORD bfReserved2; //为保留字，不用考虑
DWORD bfOffBits; //为保留字，不用考虑
} BITMAPFILEHEADER, *PBITMAPFILEHEADER;
这些信息相当有用，如果你想直接来解析bmp文件。第一个bfType用于表示文件类型，如果它是bmp文件，那么它这个位置的值一定是
‘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。）第二个bfSize表示整个文件的字节数。第三第四个则保留，目前无意义。最后一个相当重要，表示，位图的数据信息离文件头的偏移量，以字节为单位，通常是前三个部分的长度之和。信息头的长度通常是14B（注：在Windows95、98、2000等操作系统中，位图信息头的长度并不一定是14B，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14B，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。）如果信息头的长度是14B的话，这个偏移量就是54B+调色板的长度或者颜色掩码的长度。

第二块是位图信息头，即BITMAPINFOHEADER，用于描述整个位图文件的情况。
typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{
DWORD biSize; //表示本结构的大小，40B
LONG biWidth; //位图的宽度
LONG biHeight; //位图的高度
WORD biPlanes; //位面数永远为1参见msdn解释
WORD biBitCount;//位图的位数 分为1 4 8 16 24 32
DWORD biCompression; //本以为压缩类型，但是却另外有作用，稍候解释
DWORD biSizeImage; //表示位图数据区域的大小以字节为单位
LONG biXPelsPerMeter; //表示显示设备的水平分辨率
LONG biYPelsPerMeter; //表示显示设备的垂直