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

内容有误？联系作者：

巴特西

音视频入门-03-RGB转成BMP图片