BMP FILE

BMP檔案是針對Windows 3.0或之後的DIB( Device Independent Bitmap)所制定的標準。
作者來介紹這個標準的格式欄位(Format Field)。基本格式包含四個部份：
轉載至：Basic File Format

註：以上紅色部份，原本的資料有誤，作者加以更正。

以上是一個標準格式，提供查詢，以下提供一張圖，及它實際的16進制值。

Note：這張圖寬為8 pixels，高為6 pixels(第一列為黑色；第二、三列為藍色；第四、五、六列為紅色)
         儲存格式為16色。

42  4D  8E  00  00  00  00  00  00  00  76  00  00  00  28  00
00  00  08  00  00  00  06  00  00  00  01  00  04  00  00  00
00  00  18  00  00  00  C4  0E  00  00  C4  0E  00  00  00  00
00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  00  80  00  00  80
00  00  00  80  80  00  80  00  00  00  80  00  80  00  80  80
00  00  80  80  80  00  C0  C0  C0  00  00  00  FF  00  00  FF
00  00  00  FF  FF  00  FF  00  00  00  FF  00  FF  00  FF  FF
00  00  FF  FF  FF  00  99  99  99  99  99  99  99  99  99  99
99  99  CC  CC  CC  CC  CC  CC  CC  CC  00  00  00  00

事前的準備完畢之後，開始介紹標準欄位，介紹完畢之後，會以一個C語言的範例程式來讀取BMP檔。

1.Header : 14 bytes
   •Signature(簽名，2 bytes)： 42 4D ==>'BM'

   •FileSize(檔案大小，4 bytes))：8E 00 00 00 ==> 0X0000008E ==> 142 bytes

   •Reserved(4 bytes)：00 00 00 00 ==> 沒有使用

  •DataOffset(資料偏移，4 bytes)：76 00 00 00 ==> 0x00000076 ==>118 
    DataOffset意指Raster Data的Offset是多少，不清楚的話，在之後會在介紹。

2.InfoHeader : 40 bytes
   •Size(4 bytes)：28 00 00 00 ==> 0x00000028 ==> 40 bytes
                          InfoHeader的大小是多少，在Window是40，在OS/2是64

   •Width(圖片寬度，4 bytes)：08 00 00 00 ==> 0x00000008 ==> 8 pixels

   •Height(圖片高度，4 bytes)：06 00 00 00 ==> 0x00000006 ==> 6 pixels

   •Planes(plane的數目，2 bytes)：01 00 ==> 0x0001 ==> 1 

   •BitCount(每個pixel幾個bits，2 bytes) ： 04 00 ==> 0x0004 ==> 4
      每4 bits表示一個pixel。另外4 bits可以有16種數值表示，NumColors即為16

   •Compression(壓縮，4 bytes)：00 00 00 00 ==> 0x00000000 ==> 0 

   •ImageSize(圖片大小)：18 00 00 00 ==> 0x00000018 ==> 24 bytes ==> Raster Data的大小

   •XpixelsPerM(Pixels/meter，水平解析度，4 bytes)：CE 0E 00 00 ==> 0X00000ECE
                                                     
   •YpixelsPerM(Pixels/meter，垂直解析度，4 bytes)：CE 0E 00 00 ==> 0X00000ECE

   •ColorsUsed(使用的Color數目，4 bytes)：00 00 00 00 ==> 0

   •ColorsImportant(4 bytes)： 00 00 00 00 ==> 0 ( 0 ==> all )

3.ColorTable(又稱為ColorMap)：
   重覆 NumColors(16)次
   •Red (Red intensity，1 byte)
  •Green (Green intensity，1 byte)
  •Blue (Blue intensity，1 byte)
  •reserved (unused，1 byte)

16 MS-Windows standard colors table

4.Raster Data(點線數據；大陸翻成"柵格數據")
以下資料節錄至：PDF 印 刷 數 據 交 換 標 準

Raster data
點 線 數 據

一 行 密 排 的 小 點 組 成 線 條 ， 一 連 串 的 密 排 線 條 組 成 整 個 頁 面 ；
點 線 通 常 從 左 上 角 開 始 逐 漸 移 向 右 下 角 。
組 成 圖 像 的 個 別 元 素 （ 即 每 一 點 ， 亦 即 像 素 ） 用 數 值 代 表 ， 顯 示 色 量 。

利用所得的數值(Raster data)去映射(Mapping)一個table，得到各個色量。

	Raster Data → Color Table (Color Map) → R, G, B intensity

本文章所提供的圖片，共6pixels高，第一列為黑色；第二、三列為藍色；第四、五、六列為紅色
但儲存的方式是由下而上(bottom-up)，由左而右(left-right)，所得到的數值是：

99  99  99  99 99  99  99  99  99  99  99  99 CC  CC  CC  CC  CC  CC  CC  CC  00  00  00  00

每個pixels佔4bits。
從第六、五、四、...二、一列儲起。9對應到上面的表格即為紅色，C：藍色，0：黑色。
接下來以一個程式來讀取bmp檔。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

typedef long INT32;
typedef unsigned short int INT16;
typedef unsigned char U_CHAR;

#define UCH(x)	((int) (x))
#define GET_2B(array,offset)  ((INT16) UCH(array[offset]) + \
			       (((INT16) UCH(array[offset+1])) << 8))
#define GET_4B(array,offset)  ((INT32) UCH(array[offset]) + \
			       (((INT32) UCH(array[offset+1])) << 8) + \
			       (((INT32) UCH(array[offset+2])) << 16) + \
			       (((INT32) UCH(array[offset+3])) << 24))
#define FREAD(file,buf,sizeofbuf)  \
  ((size_t) fread((void *) (buf), (size_t) 1, (size_t) (sizeofbuf), (file)))


int main()
{
   FILE *input_file = 0 ;
   U_CHAR bmpfileheader[14] = { 0 } ;
   U_CHAR bmpinfoheader[40] = { 0 } ;

   INT32 FileSize = 0 ;
   INT32 bfOffBits =0 ;
   INT32 headerSize =0 ;
   INT32 biWidth = 0 ;		
   INT32 biHeight = 0 ;
   INT16 biPlanes = 0 ;
   INT16 BitCount = 0 ;
   INT32 biCompression = 0 ;
   INT32 biImageSize = 0;
   INT32 biXPelsPerMeter = 0 ,biYPelsPerMeter = 0 ;
   INT32 biClrUsed = 0 ;
   INT32 biClrImp = 0 ;

   /* 假設以上提供的檔案放置在C:\example.bmp */
   if( ( input_file = fopen("C:\\example.bmp","rb") ) == NULL ){
      fprintf(stderr,"File can't open.\n");
      exit(0);
   }


   FREAD(input_file,bmpfileheader,14);
   FREAD(input_file,bmpinfoheader,40);

   if (GET_2B(bmpfileheader,0) == 0x4D42) /* 'BM' */
      fprintf(stdout,"BMP file.\n");
   else{
      fprintf(stdout,"Not bmp file.\n");
      exit(0);
   }

   FileSize           =   GET_4B(bmpfileheader,2);
   bfOffBits         =   GET_4B(bmpfileheader,10);
   headerSize      =   GET_4B(bmpinfoheader,0);
   biWidth           =   GET_4B(bmpinfoheader,4);
   biHeight          =   GET_4B(bmpinfoheader,8);
   biPlanes          =   GET_2B(bmpinfoheader,12);
   BitCount          =   GET_2B(bmpinfoheader,14);
   biCompression   =   GET_4B(bmpinfoheader,16);
   biImageSize      =   GET_4B(bmpinfoheader,20);
   biXPelsPerMeter =   GET_4B(bmpinfoheader,24);
   biYPelsPerMeter =   GET_4B(bmpinfoheader,28);
   biClrUsed         =   GET_4B(bmpinfoheader,32);
   biClrImp          =   GET_4B(bmpinfoheader,36);

   printf("FileSize = %ld \n"
	"DataOffset = %ld \n"
           "HeaderSize = %ld \n"
	"Width = %ld \n"
	"Height = %ld \n"
	"Planes = %d \n"
	"BitCount = %d \n"
	"Compression = %ld \n"
	"ImageSize = %ld \n"
	"XpixelsPerM = %ld \n"
	"YpixelsPerM = %ld \n"
	"ColorsUsed = %ld \n"
	"ColorsImportant = %ld \n",FileSize,bfOffBits,headerSize,biWidth,biHeight,biPlanes,
	BitCount,biCompression,biImageSize,biXPelsPerMeter,biYPelsPerMeter,biClrUsed,biClrImp);

   fclose (input_file);
   return 0;
}

相關文章：
The .bmp file format
DaubNET File Formats Collection BMP

Written By James On 2004/02/29