BMP 文件格式解析
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。
| 位图文件头(14个字节) | 位图信息头(40个字节) | 颜色信息 | 图形数据 |
|---|
- 文件头与信息头一共是 54 字节
- RGB 数据部分：
RGB24 文件存储的顺序是 RGB, RGB, RGB ...... RGB
BMP 文件 RGB 数据存储的顺序是 BGR, BGR, BGR ... BGR
位图文件头
位图文件头分 4 部分，共 14 字节
| 名称 | 占用空间 | 内容 | 示例数据 |
|---|---|---|---|
| bfType | 2字节 | 标识，就是“BM” | BM |
| bfSize | 4字节 | 整个 BMP 文件的大小 | 0x000C0036(786486) |
| bfReserved1 | 2字节 | 保留字 | 0 |
| bfReserved2 | 2字节 | 保留字 | 0 |
| bfOffBits | 4字节 | 偏移数，即位图文件头 位图信息头 调色板的大小 | 0x36(54) |
位图信息头
位图信息头共 40 字节
| 名称 | 占用空间 | 内容 | 示例数据 |
|---|---|---|---|
| biSize | 4字节 | 位图信息头的大小，为40 | 0x28(40) |
| biWidth | 4字节 | 位图的宽度，单位是像素 | 0x200(512) |
| biHeight | 4字节 | 位图的高度，单位是像素 | 0x200(512) |
| biPlanes | 2字节 | 固定值1 | 1 |
| biBitCount | 2字节 | 每个像素的位数 1-黑白图，4-16色，8-256色，24-真彩色，32-带 alpha 通道 | 0x18(24) |
| biCompression | 4字节 | 压缩方式，BI_RGB(0)为不压缩 | 0 |
| biSizeImage | 4字节 | 位图全部像素占用的字节数，BI_RGB时可设为0 | 0x0C |
| biXPelsPerMeter | 4字节 | 水平分辨率(像素/米) | 0 |
| biYPelsPerMeter | 4字节 | 垂直分辨率(像素/米) | 0 |
| biClrUsed | 4字节 | 位图使用的颜色数 如果为0，则颜色数为2的biBitCount次方 | 0 |
| biClrImportant | 4字节 | 重要的颜色数，0代表所有颜色都重要 | 0 |
将 RGB24 像素点数据转成 BMP 格式图片
转换代码：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 彩虹的七种颜色
u_int32_t rainbowColors[] = {
0XFF0000, // 红
0XFFA500, // 橙
0XFFFF00, // 黄
0X00FF00, // 绿
0X007FFF, // 青
0X0000FF, // 蓝
0X8B00FF // 紫
};
/*bmp file header*/
typedef struct {
unsigned int bfSize; /* Size of file */
unsigned short bfReserved1; /* Reserved */
unsigned short bfReserved2; /* ... */
unsigned int bfOffBits; /* Offset to bitmap data */
} BitmapFileHeader;
/*bmp info header*/
typedef struct {
unsigned int biSize; /* Size of info header */
int biWidth; /* Width of image */
int biHeight; /* Height of image */
unsigned short biPlanes; /* Number of color planes */
unsigned short biBitCount; /* Number of bits per pixel */
unsigned int biCompression; /* Type of compression to use */
unsigned int biSizeImage; /* Size of image data */
int biXPelsPerMeter; /* X pixels per meter */
int biYPelsPerMeter; /* Y pixels per meter */
unsigned int biClrUsed; /* Number of colors used */
unsigned int biClrImportant; /* Number of important colors */
} BitmapInfoHeader;
void writeRGBToBmp(char *filename, int width, int height) {
FILE *bitmapFile = fopen(filename, "wb");
if(!bitmapFile) {
printf("Could not write file \n");
return;
}
uint16_t bfType = 0x4d42;
BitmapFileHeader fileHeader;
fileHeader.bfReserved1 = 0;
fileHeader.bfReserved2 = 0;
fileHeader.bfSize = 2 sizeof(BitmapFileHeader) sizeof(BitmapInfoHeader) width*height*3;
fileHeader.bfOffBits = 0x36;
BitmapInfoHeader infoHeader;
infoHeader.biSize = sizeof(BitmapInfoHeader);
infoHeader.biWidth = width;
infoHeader.biHeight = height;
infoHeader.biPlanes = 1;
infoHeader.biBitCount = 24;
infoHeader.biSizeImage = 0;
infoHeader.biCompression = 0;
infoHeader.biXPelsPerMeter = 5000;
infoHeader.biYPelsPerMeter = 5000;
infoHeader.biClrUsed = 0;
infoHeader.biClrImportant = 0;
fwrite(&bfType, sizeof(bfType), 1, bitmapFile);
fwrite(&fileHeader, sizeof(fileHeader), 1, bitmapFile);
fwrite(&infoHeader, sizeof(infoHeader), 1, bitmapFile);
// 写入图像数据
for (int i = 0; i < width; i) {
// 当前颜色
u_int32_t currentColor = rainbowColors[0];
if(i < 100) {
currentColor = rainbowColors[0];
} else if(i < 200) {
currentColor = rainbowColors[1];
} else if(i < 300) {
currentColor = rainbowColors[2];
} else if(i < 400) {
currentColor = rainbowColors[3];
} else if(i < 500) {
currentColor = rainbowColors[4];
} else if(i < 600) {
currentColor = rainbowColors[5];
} else if(i < 700) {
currentColor = rainbowColors[6];
}
// 当前颜色 R 分量
u_int8_t R = (currentColor & 0xFF0000) >> 16;
// 当前颜色 G 分量
u_int8_t G = (currentColor & 0x00FF00) >> 8;
// 当前颜色 B 分量
u_int8_t B = currentColor & 0x0000FF;
for (int j = 0; j < height; j) {
// 按 BGR 顺序写入一个像素 RGB24 到文件中
fwrite(&B, 1, 1, bitmapFile);
fwrite(&G, 1, 1, bitmapFile);
fwrite(&R, 1, 1, bitmapFile);
}
}
// 关闭文件
fclose(bitmapFile);
}
int main() {
writeRGBToBmp("/Users/staff/Desktop/rainbow-700x700.bmp", 700, 700);
return 0;
}检查生成的 BMP 图片
Congratulations! 图片查看软件识别出我们的 BMP 图片了，预览正常！BUT！好像哪里不对劲？！我们的彩虹倒过来了！彩虹的颜色，从上到下应该是：红 -> 橙 -> 黄 -> 绿 -> 青 -> 蓝 -> 紫这张图是：紫 -> 蓝 -> 青 -> 绿 -> 黄 -> 橙 -> 红
处理图片倒立问题
BitmapInfoHeader 中的 biHeight 字段，biHeight 为正，位图自底向顶扫描，biHeight 为负，位图自顶向底扫描。如果这个值的设置和原始位图文件扫描方式不符，则图像显示可能会颠倒。
将上面的转换代码中，BitmapInfoHeader 部分：
// infoHeader.biHeight = height;
infoHeader.biHeight = -height;
Congratulations!
成功用像素点拼出了一张 “真正” 的图片！
代码：
参考资料：
non-dword-aligned-pixel-to-dword-aligned-bitmap
generate-bmp-file-from-array-of-rgb-values
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