怎么通過(guò)UltraEdit解析BMP文件內(nèi)部結(jié)構(gòu)

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目錄

• 初見位圖

• 位圖文件的基本結(jié)構(gòu)

• 1.文件頭信息塊

• 2.圖像描述信息塊

• 3.顏色表

• 4.圖像數(shù)據(jù)區(qū)

• 具體例子

初見位圖

我們先打開畫圖隨便畫一幅圖并采用24位bmp圖像格式保存，就得到了一張24位真彩色的位圖

BMP位圖一般由4部分組成：文件頭信息塊、圖像描述信息塊、顏色表（在真彩色模式無(wú)顏色表）和圖像數(shù)據(jù)區(qū)組成，以BMP為擴(kuò)展名保存。
打開Windows的畫圖程序，在保存圖像時(shí)，可以看到三個(gè)選項(xiàng)：2色位圖（黑白）、16色位圖、256色位圖和24位位圖。這是最普通的生成位圖的工具，在這里講解的BMP位圖形式，主要就是指用畫圖生成的位圖. 一般的bmp圖像都是24位，也就是真彩。每8位為一字節(jié)，24位也就是使用三字節(jié)來(lái)存儲(chǔ)每一個(gè)像素的信息，三個(gè)字節(jié)對(duì)應(yīng)存放r，g，b三原色的數(shù)據(jù)每個(gè)字節(jié)的存貯范圍都是0-255。那么以此類推，32位圖即每像素存儲(chǔ)r，g，b，a（Alpha通道，存儲(chǔ)透明度）四種數(shù)據(jù)。8位圖就是只有灰度這一種信息，還有二值圖，它只有兩種顏色，黑或者白。

接下來(lái)逐個(gè)分析BMP位圖的各個(gè)組成部分

位圖文件的基本結(jié)構(gòu)

1.文件頭信息塊

文件信息頭 （14字節(jié)）存儲(chǔ)文件類型，文件大小等信息

// 文件信息頭結(jié)構(gòu)體
typedef struct tagBITMAPFILEHEADER
{
    unsigned short bfType;
    // 19778，必須是BM字符串，對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制為0x4d42,十進(jìn)制為19778，否則不是bmp格式文件
    unsigned int   bfSize;        // 文件大小 以字節(jié)為單位(2-5字節(jié))
    unsigned short bfReserved1;   // 保留，必須設(shè)置為0 (6-7字節(jié))
    unsigned short bfReserved2;   // 保留，必須設(shè)置為0 (8-9字節(jié))
    unsigned int   bfOffBits;     // 從文件頭到像素?cái)?shù)據(jù)的偏移  (10-13字節(jié))
} BITMAPFILEHEADER;

2.圖像描述信息塊

圖片信息頭 （40字節(jié)）存儲(chǔ)著圖像的尺寸，顏色索引，位平面數(shù)等信息

//圖像信息頭結(jié)構(gòu)體
typedef struct tagBITMAPINFOHEADER
{
    unsigned int    biSize;          // 此結(jié)構(gòu)體的大小 (14-17字節(jié))
    long            biWidth;         // 圖像的寬  (18-21字節(jié))
    long            biHeight;        // 圖像的高  (22-25字節(jié))
    unsigned short  biPlanes;        
    // 表示bmp圖片的平面屬，顯然顯示器只有一個(gè)平面，所以恒等于1 (26-27字節(jié))
    unsigned short  biBitCount;      // 一像素所占的位數(shù)，一般為24   (28-29字節(jié))
    unsigned int    biCompression;   // 說(shuō)明圖象數(shù)據(jù)壓縮的類型，0為不壓縮。 (30-33字節(jié))
    unsigned int    biSizeImage;     
    // 像素?cái)?shù)據(jù)所占大小, 這個(gè)值應(yīng)該等于上面文件頭結(jié)構(gòu)中bfSize-bfOffBits (34-37字節(jié))
    long            biXPelsPerMeter; // 說(shuō)明水平分辨率，用象素/米表示。一般為0 (38-41字節(jié))
    long            biYPelsPerMeter; // 說(shuō)明垂直分辨率，用象素/米表示。一般為0 (42-45字節(jié))
    unsigned int    biClrUsed;       
    // 說(shuō)明位圖實(shí)際使用的彩色表中的顏色索引數(shù)（設(shè)為0的話，則說(shuō)明使用所有調(diào)色板項(xiàng)）。 (46-49字節(jié))
    unsigned int    biClrImportant;  
    // 說(shuō)明對(duì)圖象顯示有重要影響的顏色索引的數(shù)目，如果是0，表示都重要。(50-53字節(jié))
} BITMAPINFOHEADER;

3.顏色表

調(diào)色板 （由顏色索引數(shù)決定）(可以沒(méi)有此信息，下面的例子就因?yàn)椴捎昧?4位真彩色保存所以沒(méi)有這部分信息）

//24位圖像素信息結(jié)構(gòu)體,即調(diào)色板
typedef struct _PixelInfo {
    unsigned char rgbBlue;   //該顏色的藍(lán)色分量  (值范圍為0-255)
    unsigned char rgbGreen;  //該顏色的綠色分量  (值范圍為0-255)
    unsigned char rgbRed;    //該顏色的紅色分量  (值范圍為0-255)
    unsigned char rgbReserved;// 保留，必須為0
} PixelInfo;

4.圖像數(shù)據(jù)區(qū)

位圖數(shù)據(jù) （由圖像尺寸決定）每一個(gè)像素的信息在這里存儲(chǔ)

顏色表接下來(lái)位為位圖文件的圖像數(shù)據(jù)區(qū)，在此部分記錄著每點(diǎn)像素對(duì)應(yīng)的顏色號(hào)，其記錄方式也隨顏色模式而定，既2色圖像每點(diǎn)占1位（8位為1字節(jié)）；16色圖像每點(diǎn)占4位（半字節(jié)）；256色圖像每點(diǎn)占8位（1字節(jié)）；真彩色圖像每點(diǎn)占24位（3字節(jié)）。所以整個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)的大小也會(huì)隨之變化。究其規(guī)律而言，可的出如下計(jì)算公式：圖像數(shù)據(jù)信息大小=（圖像寬度 * 圖像高度 * 記錄像素的位數(shù)）/8。

具體例子

右鍵單擊我們開頭畫的圖片可以查看該圖片的分辨率，寬度，高度和位深度。為1152 * 648像素。這是一張24位真彩色位圖。1152 * 648 = 746496像素,746496像素 * 24位/像素 / （8 * 1024 * 1024）位 =2.13 MB,與顯示的圖片大小相符。

接下來(lái)用UltraEdit打開這張BMP圖像，顯示的是十六進(jìn)制的代碼

現(xiàn)在我們來(lái)讀取這些代碼，看看他們到底保存了一些啥東西。 在這里要注意的是

Windows的數(shù)據(jù)是倒著念的，這是PC電腦的特色。如果一段數(shù)據(jù)為42 4D，倒著念就是4D 42，即0x4D42。 因此，如果bfSize的數(shù)據(jù)為A2 1E 04 00，實(shí)際上就成了0x00041EA2，也就是0x41EA2。

參照上面的文件信息頭結(jié)構(gòu)體內(nèi)容對(duì)這幅位圖的內(nèi)容進(jìn)行分析。文件信息頭結(jié)構(gòu)體第一個(gè)數(shù)據(jù)是unsigned short（16位）類型的bfType變量。觀察十六進(jìn)制代碼結(jié)果可以看到第一行開頭的42 4D倒著念就是4D 42(剛好16位對(duì)應(yīng)unsigned short類型），即bftype=0x4D42（轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制為19778，實(shí)際上所有BMP圖像的bfType對(duì)應(yīng)屬性都是這個(gè)值）。按照這個(gè)方法可得出第二個(gè)數(shù)據(jù)bfSize類型為unsigned int（32位），圖中對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制代碼為00222C36（轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制為2239542），這代表文件大小為2239542字節(jié)=2.13MB，和我們?cè)趧倓倢傩詸诶锏奈募笮⊥耆嗟取?/p>

接下來(lái)利用類似的方法可以從十六進(jìn)制代碼中得到這張位圖的文件頭信息塊和圖像描述信息塊所存儲(chǔ)的信息

unsigned short bfType          = 0x4D42     = 19778
unsigned int   bfSize          = 0x00222C36 = 2239542字節(jié)=269986/(1024*1024)=2.13MB
unsigned short bfReserved1     = 00 00
unsigned short bfReserved2     = 00 00
unsigned int   bfOffBits       = 0X00000036 = 0x36 = 54字節(jié)

unsigned int   biSize          = 0x00000028 = 0x28  = 40字節(jié)(圖像信息頭結(jié)構(gòu)體大小就是40字節(jié))
long           biWidth         = 0x00000480 = 0x480 = 1152像素;
long           biHeight        = 0x00000288 = 0x288 = 648像素 ;
unsigned short biPlanes        = 0x0001     = 0x1   = 1;
unsigned short biBitCount      = 0x0018     = 0x18  = 24位;
unsigned int   biCompression   = 0x00000000 = 0;
unsigned int   biSizeImage     = 0x00222C00 = 0;(等于bfSize-bfOffBits)
long           biXPelsPerMeter = 0x00000000 = 0;
long           biYPelsPerMeter = 0x00000000 = 0;  
unsigned int   biClrUsed       = 0x00000000 = 0;
unsigned int   biClrImportant  = 0x00000000 = 0;

/*因?yàn)椴捎昧?4位真彩色格式保存，所以沒(méi)有顏色表信息。緊跟著上述文件頭信息塊和圖像
描述信息塊存儲(chǔ)的信息的就是圖像數(shù)據(jù)區(qū)的信息。每一個(gè)像素為24位,即3字節(jié)，例如緊跟著
的FFFFFF這三個(gè)字節(jié)就代表白色*/

到此，關(guān)于“怎么通過(guò)UltraEdit解析BMP文件內(nèi)部結(jié)構(gòu)”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)?lái)更多實(shí)用的文章！