位图(BMP)文件是一种广泛使用的图像文件格式,它存储了图像的像素值。BMP文件结构相对简单,主要包括文件头、位图信息头、调色板(如果图像不是24位或32位颜色的话)以及实际的像素数据。
以下是BMP文件的主要组成部分及其结构:
1. **文件头(BITMAPFILEHEADER)**
- `bfType` (2 bytes): 文件类型标识符,对于BMP文件来说,这个值总是"BM"。
- `bfSize` (4 bytes): 文件大小,以字节为单位。
- `bfReserved1` & `bfReserved2` (各2 bytes): 保留字段,通常为0。
- `bfOffBits` (4 bytes): 从文件头到实际的位图数据的偏移量。
2. **位图信息头(BITMAPINFOHEADER)**
- `biSize` (4 bytes): 位图信息头的大小,对于标准的BMP信息头来说是40字节。
- `biWidth` & `biHeight` (各4 bytes): 图像的宽度和高度(以像素为单位)。
- `biPlanes` (2 bytes): 目标设备的颜色平面数。通常设为1。
- `biBitCount` (2 bytes): 每个像素使用的位数,常见的是1、4、8、16、24或32。
- `biCompression` (4 bytes): 压缩类型。0表示不压缩。
- `biSizeImage` (4 bytes): 图像数据的大小,以字节为单位。
- `biXPelsPerMeter` & `biYPelsPerMeter` (各4 bytes): 图像的水平和垂直分辨率,以像素/米为单位。
- `biClrUsed` & `biClrImportant` (各4 bytes): 调色板中使用和重要的颜色数量。
3. **调色板(可选)**
- 如果图像使用调色板(例如8位图像),调色板紧跟在位图信息头之后,包含每个颜色的RGB值。
4. **像素数据**
- 实际的图像数据从`bfOffBits`指定的偏移量开始。像素数据按照扫描行(从左到右,从上到下)的顺序排列。
以下是使用Python语言通过二进制方式读取BMP文件的一个简单示例:
```python
import struct
def read_bmp(filename):
with open(filename, 'rb') as file:
# 读取文件头
bfType, bfSize, bfReserved1, bfReserved2, bfOffBits = struct.unpack('<2sI2HI', file.read(14))
# 读取位图信息头
biSize, biWidth, biHeight, biPlanes, biBitCount = struct.unpack('