JPEG编码与解码的设计与实现(7)

2018-11-20 17:31

位图文件可看成由4个部分组成:位图文件头(bitmap-file header)、位图信息头(bitmap-information header)、彩色表(color table)和定义位图的字节阵列,它具有如下所示的形式。

位图文件的组成 、结构名称 、符号 。

位图文件头(bitmap-file header) BITMAPFILEHEADER bmfh 位图信息头(bitmap-information header) BITMAPINFOHEADER bmih 彩色表(color table) RGBQUAD aColors[] 图像数据阵列字节 BYTE aBitmapBits[] 位图文件结构内容摘要

偏移量、 域的名称 、大小、 内容 。

图像文件头0000h 文件标识 2 bytes 两字节的内容用来识别位图的类型: ‘BM’ : Windows 3.1x, 95, NT, ? ‘BA’ :OS/2 Bitmap Array ‘CI’ :OS/2 Color Icon ‘CP’ :OS/2 Color Pointer ‘IC’ : OS/2 Icon ‘PT’ :OS/2 Pointer

注:因为OS/2系统并没有被普及开,所以在编程时,你只需判断第一个标识“BM”就行。

0002h File Size 1 dword 用字节表示的整个文件的大小 0006h Reserved 1 dword 保留,必须设置为0

000Ah Bitmap Data Offset 1 dword 从文件开始到位图数据开始之间的数据(bitmap data)之间的偏移量

000Eh Bitmap Header Size 1 dword 位图信息头(Bitmap Info Header)的长度,用来描述位图的颜色、压缩方法等。下面的长度表示:

28h - Windows 3.1x, 95, NT, ? 0Ch - OS/2 1.x F0h - OS/2 2.x

注:在Windows95、98、2000等操作系统中,位图信息头的长度并不一定是28h,因为微软已经制定出了新的BMP文件格式,其中的信息头结构变化比较大,长度加长。

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所以最好不要直接使用常数28h,而是应该从具体的文件中读取这个值。这样才能确保程序的兼容性。

0012h Width 1 dword 位图的宽度,以象素为单位 0016h Height 1 dword 位图的高度,以象素为单位 001Ah Planes 1 word 位图的位面数(注:该值将总是1) 图像信息头

001Ch Bits Per Pixel 1 word 每个象素的位数

1 - 单色位图(实际上可有两种颜色,缺省情况下是黑色和白色。你可以自己定义这两种颜色)

4 - 16 色位图 8 - 256 色位图 16 - 16bit 高彩色位图 24 - 24bit 真彩色位图 32 - 32bit 增强型真彩色位图

001Eh Compression 1 dword 压缩说明: 0 - 不压缩 (使用BI_RGB表示)

1 - RLE 8-使用8位RLE压缩方式(用BI_RLE8表示) 2 - RLE 4-使用4位RLE压缩方式(用BI_RLE4表示) 3 - Bitfields-位域存放方式(用BI_BITFIELDS表示)

0022h Bitmap Data Size 1 dword 用字节数表示的位图数据的大小。该数必须是4的倍数

0026h HResolution 1 dword 用象素/米表示的水平分辨率 002Ah VResolution 1 dword 用象素/米表示的垂直分辨率

002Eh Colors 1 dword 位图使用的颜色数。如8-比特/象素表示为100h或者 256. 0032h Important Colors 1 dword 指定重要的颜色数。当该域的值等于颜色数时(或者等于0时),表示所有颜色都一样重要。

调色板数据 根据BMP版本的不同而不同 Palette N * 4 byte 调色板规范。对于调色板中的每个表项,这4个字节用下述方法来描述RGB的值:

1字节用于蓝色分量 1字节用于绿色分量

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1字节用于红色分量 1字节用于填充符(设置为0)

图像数据 根据BMP版本及调色板尺寸的不同而不同 Bitmap Data xxx bytes 该域的大小取决于压缩方法及图像的尺寸和图像的位深度,它包含所有的位图数据字节,这些数据可能是彩色调色板的索引号,也可能是实际的RGB值,这将根据图像信息头中的位深度值来决定。 [7]

构件详解 1. 位图文件头

位图文件头包含有关于文件类型、文件大小、存放位置等信息,在Windows 3.0以上版本的位图文件中用BITMAPFILEHEADER结构来定义:

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER { /* bmfh */ UINT bfType; DWORD bfSize; UINT bfReserved1; UINT bfReserved2; DWORD bfOffBits; } BITMAPFILEHEADER; 其中: bfType

说明文件的类型.(该值必需是0x4D42,也就是字符'BM'。我们不需要判断OS/2的位图标识,这么做现在来看似乎已经没有什么意义了,而且如果要支持OS/2的位图,程序将变得很繁琐。所以,在此只建议你检察'BM'标识)

bfSize

说明文件的大小,用字节为单位 bfReserved1 保留,必须设置为0 bfReserved2 保留,必须设置为0 bfOffBits

说明从文件头开始到实际的图像数据之间的字节的偏移量。这个参数是非常有用的,

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因为位图信息头和调色板的长度会根据不同情况而变化,所以你可以用这个偏移值迅速的从文件中读取到位数据。

2. 位图信息头

位图信息用BITMAPINFO结构来定义,它由位图信息头(bitmap-information header)和彩色表(color table)组成,前者用BITMAPINFOHEADER结构定义,后者用RGBQUAD结构定义。BITMAPINFO结构具有如下形式:

typedef struct tagBITMAPINFO { /* bmi */ BITMAPINFOHEADER bmiHeader; RGBQUAD bmiColors[1]; } BITMAPINFO; 其中: bmiHeader

说明BITMAPINFOHEADER结构,其中包含了有关位图的尺寸及位格式等信息 bmiColors

说明彩色表RGBQUAD结构的阵列,其中包含索引图像的真实RGB值。

BITMAPINFOHEADER结构包含有位图文件的大小、压缩类型和颜色格式,其结构定义为:

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER { /* bmih */ DWORD biSize; LONG biWidth; LONG biHeight; WORD biPlanes; WORD biBitCount; DWORD biCompression; DWORD biSizeImage; LONG biXPelsPerMeter; LONG biYPelsPerMeter; DWORD biClrUsed; DWORD biClrImportant; } BITMAPINFOHEADER;

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其中: biSize

说明BITMAPINFOHEADER结构所需要的字数。注:这个值并不一定是BITMAPINFOHEADER结构的尺寸,它也可能是sizeof(BITMAPV4HEADER)的值,或是sizeof(BITMAPV5HEADER)的值。这要根据该位图文件的格式版本来决定,不过,就现在的情况来看,绝大多数的BMP图像都是BITMAPINFOHEADER结构的(可能是后两者太新的缘故吧)。

biWidth

说明图像的宽度,以象素为单位 biHeight

说明图像的高度,以象素为单位。注:这个值除了用于描述图像的高度之外,它还有另一个用处,就是指明该图像是倒向的位图,还是正向的位图。如果该值是一个正数,说明图像是倒向的,如果该值是一个负数,则说明图像是正向的。大多数的BMP文件都是倒向的位图,也就是时,高度值是一个正数。(注:当高度值是一个负数时(正向图像),图像将不能被压缩(也就是说biCompression成员将不能是BI_RLE8或BI_RLE4)

biplanes

为目标设备说明位面数,其值将总是被设为1 biBitCount

说明比特数/象素,其值为1、4、8、16、24、或32 biCompression

说明图像数据压缩的类型。其值可以是下述值之一: BI_RGB:没有压缩;

BI_RLE8:每个象素8比特的RLE压缩编码,压缩格式由2字节组成(重复象素计数和颜色索引);

BI_RLE4:每个象素4比特的RLE压缩编码,压缩格式由2字节组成 BI_BITFIELDS:每个象素的比特由指定的掩码决定。 biSizeImage

说明图像的大小,以字节为单位。当用BI_RGB格式时,可设置为0 biXPelsPerMeter

说明水平分辨率,用象素/米表示

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