BMP格式和RGB详讲.docxVIP

BMP图像文件格式对于现存的所有的图像文件格式，我们在这里主要介绍BMP图像文件格式，并且文件里的图像数据是未压缩的，因为图像的数字化处理主要是对图像中的各个像素进行相应的处理，而未压缩的BMP图像中的像素数值正好与实际要处理的数字图像相对应，这种格式的文件最合适我们对之进行数字化处理。请读者记住，压缩过的图像是无法直接进行数字化处理的，如JPEG、GIF等格式的文件，此时首先要对图像文件解压缩，这就要涉及到一些比较复杂的压缩算法。后续章节中我们将针对特殊的文件格式如何转换为BMP格式的文件问题作专门的论述，经过转换，我们就可以利用得到的未压缩的BMP文件格式进行后续处理。对于JPEG、GIF等格式，由于涉及到压缩算法，这要求读者掌握一定的信息论方面的知识，如果展开的话，可以写一本书，限于篇幅原因，我们只作一般性的讲解，有兴趣的朋友可以参考相关书籍资料。一、BMP文件结构 1. BMP文件组成 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。文件头主要包含文件的大小、文件类型、图像数据偏离文件头的长度等信息；位图信息头包含图象的尺寸信息、图像用几个比特数值来表示一个像素、图像是否压缩、图像所用的颜色数等信息。颜色信息包含图像所用到的颜色表，显示图像时需用到这个颜色表来生成调色板，但如果图像为真彩色，既图像的每个像素用24个比特来表示，文件中就没有这一块信息，也就不需要操作调色板。文件中的数据块表示图像的相应的像素值，需要注意的是：图像的像素值在文件中的存放顺序为从左到右，从下到上，也就是说，在BMP文件中首先存放的是图像的最后一行像素，最后才存储图像的第一行像素，但对与同一行的像素，则是按照先左边后右边的的顺序存储的；另外一个需要读者朋友关注的细节是：文件存储图像的每一行像素值时，如果存储该行像素值所占的字节数为4的倍数，则正常存储，否则，需要在后端补0，凑足4的倍数。 2. 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; // 位图文件的类型，必须为“BM”DWORD bfSize; // 位图文件的大小，以字节为单位WORD bfReserved1; // 位图文件保留字，必须为0WORD bfReserved2; // 位图文件保留字，必须为0DWORD bfOffBits; // 位图数据的起始位置，以相对于位图文件头的偏移量表示，以字节为单位} BITMAPFILEHEADER；该结构占据14个字节。3. 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。其结构如下：typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{DWORD biSize; // 本结构所占用字节数LONG biWidth; // 位图的宽度，以像素为单位LONG biHeight; // 位图的高度，以像素为单位WORD biPlanes; // 目标设备的平面数不清，必须为1WORD biBitCount// 每个像素所需的位数，必须是1(双色), 4(16色)，8(256色)或24(真彩色)之一DWORD biCompression; // 位图压缩类型，必须是 0(不压缩),1(BI_RLE8压缩类型)或2(BI_RLE4压缩类型)之一DWORD biSizeImage; // 位图的大小，以字节为单位LONG biXPelsPerMeter; // 位图水平分辨率，每米像素数LONG biYPelsPerMeter; // 位图垂直分辨率，每米像素数DWORD biClrUsed;// 位图实际使用的颜色表中的颜色数DWORD biClrImportant;// 位图显示过程中重要的颜色数} BITMAPINFOHEADER；该结构占据40个字节。注意：对于BMP文件格式，在处理单色图像和真彩色图像的时候，无论图象数据多么庞大，都不对图象数据进行任何压缩处理，一般情况下，如果位图采用压缩格式，那么16色图像采用RLE4压缩算法，256色图像采用RLE8压缩算法。4. 颜色表 颜色表用于说明位图中的颜色，它有若干个表项，每一个表项是一个RGBQUAD类型的结构，定义一种颜色。RGBQUAD结构的定义如下: typedef struct tagRGBQUAD {BYTErgbBlue;// 蓝色的亮度(值范围为0-255)BYTErgbGreen; // 绿色的亮度(值范围为0-255)BYTErgbRed; // 红色的亮度(值范围为0-255)BYTErgbReserved;// 保留，必须为0} RGBQUAD; 颜色表中RGBQUAD结构数据的