1、BMP图像编码

BMP即bitmap，也就是位图，一般由4部分组成：文件头信息块、图像描述信息块、颜色表（在真彩色模式无颜色表）和图像数据区。

在图像数据之前，如图所示，共有54位数据

其中，0x424d在十进制为19778，对应的ASCII码为BM，表示这是个bitmap文件。

在C语言中，short类型为16位，即2字节；int为4字节。考虑到BMP格式的文件头中，每个信息基本都是2字节的倍数，故而用int和short便可描述出bmp格式的文件头。

文件信息头[14 bytes]存储着文件类型，文件大小等信息

// 文件信息头结构体
typedef struct tagBITMAPFILEHEADER{
  unsigned short bfType;  //必为'BM'
  unsigned int  bfSize;  //文件字节数(2-5)
  unsigned int bfReserved;  //位图文件保留字，必为0(6-9)
  unsigned int  bfOffBits;  //像素数据偏移 (10-13)
} bmpHeader;

接下来的40bytes存储图像的尺寸，颜色索引，位平面数等信息

#define uint unsigned int
#define ushort unsigned short
//图像信息头结构体
typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{
  uint  biSize;     // 结构体尺寸 (14-17)
  int   biWidth;     // 图像宽度 (18-21)
  int   biHeight;    // 图像高度 (22-25)
  ushort biPlanes;    // 目标设备的级别，为1(26-27)
  ushort biBitCount;   // 像素位数，为1、4、8或24(28-29)
  uint  biCompression;  // 位图压缩类型，0为不压缩、1为BI_RLE8、2为BI_RLE4(30-33)
  uint  biSizeImage;   // 单像素数据大小,等于bfSize-bfOffBits (34-37)
  int   biXPelsPerMeter; // 水平分辨率，一般为0 (38-41)
  int   biYPelsPerMeter; // 垂直分辨率，一般为0 (42-45)
  uint  biClrUsed;    // 位图颜色表中的颜色数，0表示使用所有调色板项(46-49)
  uint  biClrImportant; // 重要颜色索引的数目，0表示都重要(50-53)
} infoHeader;

在54位的文件头之后，如果需要的话，bmp文件可存放调色板信息，对于rgb图像来说，可以如下

//24位图像素信息结构体,即调色板
typedef struct _PixelInfo {
  unsigned char rgbBlue;  //蓝色分量 (0-255)
  unsigned char rgbGreen; //绿色分量 (0-255)
  unsigned char rgbRed;  //红色分量 (0-255)
  unsigned char rgbReserved;// 保留，必须为0
} PixelInfo;

颜色表中RGBQUAD结构数据的个数由biBitCount来确定:

• 当biBitCount=1,4,8时，分别有2,16,256个表项;
• 当biBitCount=24时，没有颜色表项。

位图信息头和颜色表组成位图信息，BITMAPINFO结构定义如下:

typedef struct tagBITMAPINFO {
BITMAPINFOHEADER bmiHeader; // 位图信息头
RGBQUAD bmiColors[1];    // 颜色表
} bmpInfo;

颜色表接下来为图像数据区，存储每个像素对应的颜色号，单像素点颜色号的位长度与图像类型有关

由此可知，理想情况下图像数据区的字节数为:

但是，由于BMP以字节为单位，按行存储图片的数据，也就是说每一行必须为字节数。而对于16色以及2色图像而言，当每行像素个数为奇数时，则必然导致出现空位，从而实际所占存储空间要大于上述计算值。

2、读取BMP文件

读取文件之后第一件事即判断我们读取的是否为BMP图像，即

//判断是否是位图,在0-1字节
int IsBitMap(FILE *fp){
 ushort s;
 fread(&s,1,2,fp);
  return s==BM  1 : 0;
}

其中，fread命令表示读取文件fp，并将读取到的内容存储在s中。1表示要读取的数据的大小，2表示将要读取的元素的个数。由前文可知，位图的文件类型必须是BM，十六进制下0x4d42,十进制为19778。

然后需要得到图像的宽度和高度，从而确定数据区的范围

//获得图片的宽度,在18-21字节
int getWidth(FILE *fp){
 int width;
 fseek(fp,18,SEEK_SET);
 fread(&width,1,4,fp);
 return width; 
}

//获得图片的高度 ，在22-25字节
int getHeight(FILE *fp){
 int height;
 fseek(fp,22,SEEK_SET);
 fread(&height,1,4,fp);
 return height; 
} 

其中，fseek可以为fp提供一个偏移量，SEEK_SET表示从文件的开头进行移动。由上文可知，图片高度所在位置是第22个字节。

若想读取其他信息，以此类推即可。

//test.c
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>

#define BM 19778  // 位图的标志
#define PATH "1.bmp"  //打开的文件路径
#define ushort unsigned short
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char

//判断是否是位图,在0-1字节
int IsBitMap(FILE *fp){
 ushort s;
 fread(&s,1,2,fp);
  return s==BM  1 : 0;
}

//获得图片的宽度,在18-21字节
int getWidth(FILE *fp){
 int width;
 fseek(fp,18,SEEK_SET);
 fread(&width,1,4,fp);
 return width; 
}

//获得图片的高度 ，在22-25字节
int getHeight(FILE *fp){
 int height;
 fseek(fp,22,SEEK_SET);
 fread(&height,1,4,fp);
 return height; 
} 

//获得每个像素的位数,在28-29字节
ushort getBit(FILE *fp)
{
 ushort bit;
 fseek(fp,28,SEEK_SET);
 fread(&bit,1,2,fp);
 return bit;
}

//获得数据的起始位置，在10-13字节
uint getOffSet(FILE *fp){
 uint OffSet;
 fseek(fp,10L,SEEK_SET);
 fread(&OffSet,1,4,fp);
 return OffSet;
}


int main(){
 int width,height;
 FILE *fp=fopen(PATH,"r");
 uchar *r,*g,*b;
 int i,j;
 r=(uchar *)malloc(4000);
 b=(uchar *)malloc(4000);
 g=(uchar *)malloc(4000);
 
 if(!IsBitMap(fp)){
  printf("format error!\n");
  fclose(fp);
  return 0;
  }

  printf("this file is a bitmap picture\n");
 printf("width = %ld\nheight = %ld\n",getWidth(fp),getHeight(fp));
 printf("bit size = %d bit\n",getBit(fp));
 printf("OffSet = %d\n",getOffSet(fp));
 
 return 0;
}

验证：

> gcc .\test.c
> .\a.exe
this file is a bitmap picture
width = 3840
height = 2160
bit size = 24 bit
OffSet = 138

到此这篇关于C语言如何读取bmp图像的文章就介绍到这了,更多相关C读取bmp图像内容请搜索源码搜藏网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持源码搜藏网！