Что такое bmp в информатике. Формат данных BMP (bitmap)
Объявление
Формат файлов BMP Raster image
BMP (файл растрового изображения, растровый формат файла, независимый от устройства, растровое изображение) - файлы растрового изображения, используемые для хранения цифровых растровых изображений отдельно от устройства отображения. Этот тип файлов ранее использовался в Microsoft Windows и OS/2. Термин "растровый" восходит к идее программистов о карте битов. Изображения BMP, как правило, не сжимаются или сжимаются без потерь (например, с помощью ZIP или RAR – благодаря наличию в файле избыточных данных). Сегодня JPG является более предпочтительным форматом изображений - в основном из-за большого размера файла BMP, что может вызвать проблемы или задержки при загрузке, отправке или выгрузке файлов.
Технические сведения о файлах BMP
Файлы BMP хранятся в виде 2D-изображений различных размеров, цветов и значений глубины цвета без сжатия данных, цветовых профилей или альфа-каналов. Изображения BMP сохраняются в форматах аппаратно-независимых растровых изображений (DIB), то есть для изображения указаны цвета, а не технические характеристики системы. Это объясняет, почему некоторые изображения BMP на разных компьютерах выглядят по-разному. Изображения BMP можно просматривать на любом устройстве, в том числе на компьютерных и телевизионных экранах. Отсутствие патентов превратило этот тип изображения в популярный формат для широкого спектра устройств.
Дополнительная информация о формате BMP
| Расширение файла | .bmp | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Категория файлов | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Файл-пример |
(2,7 MiB) (487,85 KiB) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Связанные программы | Adobe Photoshop MS Paint Microsoft Photo Editor Paintbrush |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DIB и DDB
При использовании формата DIB (англ. Device Independent Bitmap , аппаратно-независимый растр) программист может получить доступ ко всем элементам структур, описывающих изображение, при помощи обычного указателя. Но эти данные не используются для непосредственного управления экраном, так как они всегда хранятся в системной памяти, а не в специализированной видеопамяти . Формат пикселя в оперативной памяти может отличаться от того формата, который должен заноситься в видеопамять для индикации точки такого же цвета. Например, в DIB-формате может использоваться 24 бита для задания пикселя, а графический адаптер в этот момент может работать в режиме HiColor с цветовой глубиной 16 бит. При этом ярко-красная точка в аппаратно-независимом формате будет задаваться тремя байтами 0x0000ff, а в видеопамяти - словом 0xF800. При копировании картинки на экран система будет тратить дополнительное время на преобразование кодов цвета из 24-битного формата в формат видеобуфера.
Обзор структуры файла
BMP-файл состоит из четырёх частей:
- Заголовок файла (BITMAPFILEHEADER)
- Заголовок изображения (BITMAPINFOHEADER, может отсутствовать). BITMAPV4HEADER (Win95, NT4.0) BITMAPV5HEADER (Win98/Me, 2000/XP)
- Палитра (может отсутствовать)
- Само изображение
BITMAPFILEHEADER
Эта структура содержит информацию о типе, размере и представлении данных в файле. Размер 14 байт.
Typedef struct tagBITMAPFILEHEADER { WORD bfType; // смещение 0 байт от начала файла DWORD bfSize; // смещение 2 байта от начала файла, длина 4 байта WORD bfReserved1; WORD bfReserved2; DWORD bfOffBits; // смещение 10 байт от начала файла, длина 4 байта } BITMAPFILEHEADER, * PBITMAPFILEHEADER;
Тип WORD должен иметь размер 16 бит , типы DWORD и LONG - 32 бита, тип LONG - знаковый, порядок байтов подразумевается little endian .
- bfType - тип файла, символы «BM» (в HEX: 0x42 0x4d).
- bfSize - размер всего файла в байтах .
- bfReserved1 и bfReserved2 - зарезервированы, должны содержать нули.
- bfOffBits - содержит смещение в байтах от начала структуры BITMAPFILEHEADER до непосредственно битов изображения.
После заголовка файла
BITMAPINFOHEADER
Наиболее простой вариант заголовка. Приложения для Windows NT3.51 и более ранних могут использовать только эту структуру. Размер 40 байт.
Typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{ DWORD biSize; LONG biWidth; LONG biHeight; WORD biPlanes; WORD biBitCount; DWORD biCompression; DWORD biSizeImage; LONG biXPelsPerMeter; LONG biYPelsPerMeter; DWORD biClrUsed; DWORD biClrImportant; } BITMAPINFOHEADER, * PBITMAPINFOHEADER;
BiSize Размер данной структуры в байтах. Формат BMP со временем дополнялся и по значению этого поля определяется версия формата. biWidth Ширина изображения в пикселях. Для Win98/Me и Win2000/XP: если поле biCompression содержит BI_JPEG или BI_PNG, здесь указана ширина распакованного изображения. biHeight Высота изображения в пикселях. Если содержит положительное значение - изображение записано в порядке снизу-вверх (нулевой пиксель в нижнем левом углу). Если значение отрицательное - изображение записано сверху-вниз (нулевой пиксель в верхнем левом углу изображения). Поле biCompression должно содержать значение BI_RGB или BI_BITFIELDS. Такое изображение не может быть сжато. biPlanes Количество цветовых плоскостей и в формате BMP содержит единицу. biBitCount Количество бит на пиксель. Может принимать следующие значения:
- 0 - имеет смысл для Win98/Me/2000/XP. Число бит на пиксель определяет формат JPEG или PNG.
- 1 - изображение монохромное. Член bmiColors структуры BITMAPINFO содержит два элемента. Каждый бит изображения представляет один пиксель; если бит равен нулю - пиксель имеет цвет первого элемента таблицы bmiColors, иначе - цвет второго.
- 4 - шестнадцатицветное изображение. Пиксели определяются 4-х битными индексами, каждый байт изображения содержит информацию о двух пикселях - старшие 4 бита для первого, оставшиеся - для второго.
- 8 - в палитре содержится до 256 цветов, каждый байт изображения хранит индекс в палитре для одного пикселя.
- 16 - если поле biCompression содержит значение BI_RGB, файл не содержит палитры. Каждые два байта изображения хранят интенсивность красной, зелёной и синей компоненты одного пикселя. При этом старший бит не используется, на каждую компоненту отведено 5 бит: 0RRRRRGGGGGBBBBB.
Если поле biCompression содержит значение BI_BITFIELDS, палитра хранит три четырёхбайтовых значения, определяющих маску для каждой из трёх компонент цвета. Каждый пиксель изображения представлен двухбайтным значением, из которого с помощью масок извлекаются цветовые компоненты. Для WinNT/2000/XP - последовательности бит каждой компоненты должны следовать непрерывно, не перекрываясь и не пересекаясь с последовательностями других компонент. Для Win95/98/Me - поддерживаются только следующие маски: 5-5-5, где маска синей компоненты 0х001F, зелёной 0x03E0, красной 0x7C00; и 5-6-5, где маска синей компоненты 0x001F, зелёной 0x07E0, красной 0xF800. - 24 - палитра не используется, каждая тройка байт изображения представляет один пиксель, по байту для интенсивности синего, зелёного и красного канала соответственно.
- 32 - Если поле biCompression содержит значение BI_RGB, изображение не содержит палитры. Каждые четыре байта изображения представляют один пиксель, по байту для интенсивности синего, зелёного и красного канала соответственно. Старший байт каждой четвёрки обычно не используется, однако позволяет хранить данные альфа-канала.
Если поле biCompression содержит значение BI_BITFIELDS, в палитре хранятся три четырёхбайтных цветовых маски - для красной, зелёной и синей компоненты. Каждый пиксель изображения представлен четырьмя байтами. WinNT/2000: маски компонент не должны перекрываться или пересекаться. Windows 95/98/Me: система поддерживает только один режим сжатия, полностью аналогичный режиму без компрессии BI_RGB - старший байт каждой четвёрки используется в качестве альфа-канала, следующие три отведены для синего, зелёного и красного канала соответственно: 0xAARRGGBB.
| Значение | Идентификатор | Компрессия |
|---|---|---|
| 0 | BI_RGB | несжатое изображение |
| 1 | BI_RLE8 | сжатие RLE для 8-битных изображений |
| 2 | BI_RLE4 | сжатие RLE для 4-битных изображений |
| 3 | BI_BITFIELDS | изображение не сжато, палитра содержит три 4-байтные маски для красной, зелёной и синей компонент цвета. Используется для 16- и 32-битных изображений |
| 4 | BI_JPEG | Win98/Me/2000/XP: JPEG -сжатие |
| 5 | BI_PNG | Win98/Me/2000/XP: PNG -сжатие |
| 6 | BI_ALPHABITFIELDS | WinCE: изображение не сжато, палитра содержит четыре 4-байтные маски для красной, зелёной, синей и прозрачной (альфа-канал) компонент цвета. Используется для 16- и 32-битных изображений |
Если содержит ненулевое значение и biBitCount меньше 16, biClrUsed указывает количество цветов, к которым будет обращаться драйвер устройства или приложение. Если biBitCount больше или равен 16, biClrUsed размер палитры, используемой для оптимизации работы системных палитр. Если biBitCount равен 16 или 32, оптимальная палитра следует сразу после трёх четырёхбайтных масок.
В упакованном изображении массив пикселей следует сразу после структуры BITMAPINFO, biClrUsed должен содержать ноль, либо реальный размер палитры. biClrImportant Количество элементов палитры, необходимых для отображения изображения. Если содержит ноль - все индексы одинаково важны.
Структура BITMAPINFO объединяет BITMAPINFOHEADER и палитру, предоставляя полное описание размеров и цветов изображения.
Чтобы найти палитру в структуре BITMAPINFO, приложение должно использовать информацию, хранимую в biSize, следующим образом:
PColor = ((LPSTR) pBitmapInfo + (WORD) (pBitmapInfo-> bmiHeader.biSize ) ) ;
Растр обычно хранится в вертикально зеркальном виде. Но есть также возможность хранить растр не в вертикально зеркальном виде. Признак того, что растр в BMP не в вертикально зеркальном виде задаётся параметром biHeight.
BITMAPV4HEADER
Расширенная версия описанной выше структуры. Win NT 3.51 и более ранние должны использовать структуру BITMAPINFOHEADER. Win98/Me/2000/XP могут использовать вместо структуры BITMAPV4HEADER структуру BITMAPV5HEADER.
Typedef struct { DWORD bV4Size; LONG bV4Width; LONG bV4Height; WORD bV4Planes; WORD bV4BitCount; DWORD bV4V4Compression; DWORD bV4SizeImage; LONG bV4XPelsPerMeter; LONG bV4YPelsPerMeter; DWORD bV4ClrUsed; DWORD bV4ClrImportant; DWORD bV4RedMask; DWORD bV4GreenMask; DWORD bV4BlueMask; DWORD bV4AlphaMask; DWORD bV4CSType; CIEXYZTRIPLE bV4Endpoints; DWORD bV4GammaRed; DWORD bV4GammaGreen; DWORD bV4GammaBlue; } BITMAPV4HEADER, * PBITMAPV4HEADER;
Поля от начала структуры и до bV4ClrImportant включительно имеют то же назначение, что и соответствующие поля структуры BITMAPINFOHEADER.
- bV4RedMask - цветовая маска красной компоненты каждого пикселя, используется только если bV4Compression содержит значение BI_BITFIELDS.
- bV4GreenMask - цветовая маска зелёной компоненты каждого пикселя, используется только если bV4Compression содержит значение BI_BITFIELDS.
- bV4BlueMask - цветовая маска синей компоненты каждого пикселя, используется только если bV4Compression содержит значение BI_BITFIELDS.
- bV4AlphaMask - маска, определяющая компоненту альфа-канала.
- bV4CSType - определяет цветовое пространство изображения.
- bV4Endpoints - структура CIEXYZTRIPLE, указывающая x, y и z координаты трёх цветов, которые соответствуют конечным точкам(endpoints) цветового пространства, определённого для изображения. Это поле игнорируется, если bV4CSType не содержит значения LCS_CALIBRATED_RGB.
- bV4GammaRed - кривая тона красной компоненты. Игнорируется, если bV4CSType не содержит значения LCS_CALIBRATED_RGB. Указывается в формате 16×16.
- bV4GammaGreen - кривая тона зелёной компоненты. Игнорируется, если bV4CSType не содержит значения LCS_CALIBRATED_RGB.
- bV4GammaBlue - кривая тона синей компоненты. Игнорируется, если bV4CSType не содержит значения LCS_CALIBRATED_RGB.
BITMAPV5HEADER
Win95/NT 4.0: приложения могут использовать BITMAPV4HEADER. Win NT 3.51 и более ранние должны использовать структуру BITMAPINFOHEADER.
Typedef struct { DWORD bV5Size; LONG bV5Width; LONG bV5Height; WORD bV5Planes; WORD bV5BitCount; DWORD bV5Compression; DWORD bV5SizeImage; LONG bV5XPelsPerMeter; LONG bV5YPelsPerMeter; DWORD bV5ClrUsed; DWORD bV5ClrImportant; DWORD bV5RedMask; DWORD bV5GreenMask; DWORD bV5BlueMask; DWORD bV5AlphaMask; DWORD bV5CSType; CIEXYZTRIPLE bV5Endpoints; DWORD bV5GammaRed; DWORD bV5GammaGreen; DWORD bV5GammaBlue; DWORD bV5Intent; DWORD bV5ProfileData; DWORD bV5ProfileSize; DWORD bV5Reserved; } BITMAPV5HEADER, * PBITMAPV5HEADER;
Для полей от начала структуры и до bV5GammaBlue включительно будут описаны только отличия от предыдущих версий - BITMAPINFOHEADER и BITMAPV4HEADER.
- bV5CSType - определяет цветовое пространство изображения, может принимать следующие значения:
- bV5Intent - может принимать следующие значения:
- bV5ProfileData - смещение в байтах от начала структуры к началу данных профиля (имя файла профиля, строка состоящая исключительно из символов кодовой таблицы 1252 и заканчивающаяся нулевым байтом). Игнорируется, если bV5CSType содержит значение, отличное от PROFILE_LINKED и PROFILE_EMBEDDED.
- bV5ProfileSize - размер данных профиля в байтах.
- bV5Reserved - зарезервировано. Содержит ноль.
Палитра
Палитра может содержать последовательность четырёхбайтовых полей по числу доступных цветов (256 для 8-битного изображения). Три младшие байта каждого поля определяют интенсивность красной, зелёной и синей компоненты цвета, старший байт не используется. Каждый пиксель изображения описан в таком случае одним байтом, содержащим номер поля палитры, в котором сохранен цвет этого пикселя.
Если пиксель изображения описывается 16-битным числом, палитра может хранить три двухбайтных значения, каждое из которых определяет маску для извлечения из 16-битного пикселя красной, зелёной и синей компонент цвета.
Файл BMP может не содержать палитры, если в нём хранится несжатое полноцветное изображение.
Данные изображения
Последовательность пикселей, записанных в том или ином виде. Пиксели хранятся построчно, снизу вверх. Каждая строка изображения дополняется нулями до длины, кратной четырём байтам.
В bmp-файлах с глубиной цвета 24 бита, байты цвета каждого пикселя хранятся в порядке BGR (Blue,Green,Red)
B bmp-файлах с глубиной цвета 32 бита, байты цвета каждого пикселя хранятся в порядке BGRA (Blue,Green,Red,Alpha)
Битность изображения
В зависимости от количества представляемых цветов, на каждую точку отводится от 1 до 48 битов:
- 1 бит - монохромное изображение (два цвета).
- 2 бита - 4 возможных цвета (режимы работы CGA) (2-битовый режим официально не стандартизован, но используется).
- 4 бита - 16-цветное изображение (режимы работы EGA).
- 8 бит (1 байт) - 256 цветов, последний из режимов, поддерживавших индексированные цвета (см. ниже).
- 16 бит (2 байта) - режим HiColor, Для 5-6-5 = 65536 возможных оттенков, для 5-5-5 = 32768 возможных оттенков.
- 24 бита (3 байта) - TrueColor . В связи с тем, что 3 байта не очень хорошо соотносятся со степенями двойки (особенно при хранении данных в памяти, где выравнивание данных по границе слова имеет значение), вместо него часто используют 32-битное изображение. В режиме TrueColor на каждый из трёх каналов (в режиме RGB) отводится по 1 байту (256 возможных значений), общее количество цветов равно .
- 32 бита (4 байта) - этот режим практически аналогичен TrueColor, четвёртый байт обычно не используется, или в нём располагается альфа-канал (прозрачность).
- 48 бит (6 байт) - редко используемый формат с повышенной точностью передачи цвета (16 бит на канал), поддерживается относительно малым количеством программ и оборудования.
Индексированные цвета
При количестве бит 1 (2 цвета), 2 (4 цвета), 4 (16 цветов) или 8 (256 цветов) на каждый пиксель, может использоваться специальный режим индексированных цветов . В этом случае число, соответствующее каждому пикселю, указывает не на цвет, а на номер цвета в палитре. Благодаря использованию палитры имеется возможность адаптировать изображение к цветам, присутствующим на изображении. В таком случае изображение ограничено не заданными цветами, а максимальным количеством одновременно используемых цветов.
Пример программы
Следующая программа открывает 24 битный BMP файл в окне XWindow, глубина цвета должна составлять 32 бита, на меньшей цветопередаче не работает, так как это усложняет пример:
/* Компилируется строкой: cc -o xtest xtest.c -I/usr/X11R6/include -L/usr/X11R6/lib -lX11 -lm */
#include
Была рассмотрена небольшая программа, перемещающая спрайт по экрану, но, к сожалению, он при этом выглядел не так, как хотелось бы. В этой статье мы попробуем «привести» спрайт в порядок.
Изображение спрайта мы получили из Bmp-файла, из таких же файлов можно брать изображение фона, курсора мыши и элементов интерфейса. Однако на экране мы видим не совсем то, что ожидали: изображение оказалось перевернутым и к тому же с иными, нежели требовалось, цветами. Итак, научимся правильно считывать Bmp-файлы и перевернем картинку «с головы на ноги».
По решению разработчиков формат Bmp-файла не привязан к конкретной аппаратной платформе. Этот файл состоит из четырех частей: заголовка, информационного заголовка, таблицы цветов (палитры) и данных изображения. Если в файле хранится изображение с глубиной цвета 24 бита (16 млн. цветов), то таблица цветов может отсутствовать, однако в нашем, 256-цветном случае она есть. Структура каждой из частей файла, хранящего 256-цветное изображение, дана в , а соответствующие типы записей приведены в .
Заголовок файла начинается с сигнатуры «BM», а затем идет длина файла, выраженная в байтах. Следующие 4 байта зарезервированы для дальнейших расширений формата, а заканчивается этот заголовок смещением от начала файла до записанных в нем данных изображения. При 256 цветах это смещение составляет 1078 - именно столько и пришлось пропустить в нашей прошлой программе, чтобы добраться до данных.
Информационный заголовок начинается с собственной длины (она может изменяться, но для 256-цветного файла составляет 40 байт) и содержит размеры изображения, разрешение, характеристики представления цвета и другие параметры.
Ширина и высота изображения задаются в точках растра и пояснений, пожалуй, не требуют.
Количество плоскостей могло применяться в файлах, имеющих небольшую глубину цвета. При числе цветов 256 и больше оно всегда равно 1, поэтому сейчас это поле уже можно считать устаревшим, но для совместимости оно сохраняется.
Глубина цвета считается важнейшей характеристикой способа представления цвета в файле и измеряется в битах на точку. В данном случае она равна 8.
Компрессия. В Bmp-файлах обычно не используется, но поле в заголовке для нее предусмотрено. Обычно она равна 0, и это означает, что изображение не сжато. В дальнейшем будем использовать только такие файлы.
Размер изображения - количество байт памяти, требующихся для хранения этого изображения, не считая данных палитры.
Горизонтальное и вертикальное разрешения измеряются в точках растра на метр. Они особенно важны для сохранения масштаба отсканированных картинок. Изображения, созданные с помощью графических редакторов, как правило, имеют в этих полях нули.
Число цветов позволяет сократить размер таблицы палитры, если в изображении реально присутствует меньше цветов, чем это допускает выбранная глубина цвета. Однако на практике такие файлы почти не встречаются. Если число цветов принимает значение, максимально допустимое глубиной цвета, например 256 цветов при 8 битах, поле обнуляют.
Число основных цветов - идет с начала палитры, и его желательно выводить без искажений. Данное поле бывает важно тогда, когда максимальное число цветов дисплея было меньше, чем в палитре Bmp-файла. При разработке формата, очевидно, принималось, что наиболее часто встречающиеся цвета будут располагаться в начале таблицы. Сейчас этого требования практически не придерживаются, т. е. цвета не упорядочиваются по частоте, с которой они встречаются в файле. Это очень важно, поскольку палитры двух разных файлов, даже составленных из одних и тех же цветов, содержали бы их (цвета) в разном порядке, что могло существенно осложнить одновременный вывод таких изображений на экран.
За информационным заголовком следует таблица цветов, представляющая собой массив из 256 (по числу цветов) 4-байтовых полей. Каждое поле соответствует своему цвету в палитре, а три байта из четырех - компонентам синей, зеленой и красной составляющих для этого цвета. Последний, самый старший байт каждого поля зарезервирован и равен 0.
После таблицы цветов находятся данные изображения, которое по строкам растра записано снизу вверх, а внутри строки - слева направо. Так как на некоторых платформах невозможно считать единицу данных, которая меньше 4 байт, длина каждой строки выровнена на границу в 4 байта, т. е. при длине строки, некратной четырем, она дополняется нулями. Это обстоятельство обязательно надо учитывать при считывании файла, хотя, возможно, лучше заранее позаботиться, чтобы горизонтальные размеры всех изображений были кратны 4.
Как мы уже говорили, формат файла был разработан универсальным для различных платформ, поэтому нет ничего удивительного в том, что цвета палитры хранятся в нем иначе, чем принято для VGA. Во время выполнения процедуры чтения производится необходимая перекодировка. (О том, что представляет собой палитра VGA и как с ней работать, мы поговорим в следующих статьях.)
Модуль для чтения 256-цветных Bmp-файлов имеет всего две процедуры. Как видно из листинга, в процедуру чтения файла ReadBMP необходимо передать размеры изображения. Это удобно, если картинку нужно считывать не полностью. Когда заранее известны размеры, это не вызывает проблем, однако было бы хорошо, если бы с помощью нашего модуля можно было читать любые изображения, в том числе и такие, размер которых заранее неизвестен. Для этого предусмотрена процедура ReadBMPheader, считывающая только заголовок файла. Вызвав ее, можно проверить, записано ли изображение в выбранном 256-цветном формате, узнать его размеры и только потом выделять для него память и помещать в отведенный буфер.
Теперь подключим к нашей программе новый модуль. Для этого пропишем его имя в директиве uses, а также предусмотрим массив для хранения данных о палитре, который может быть описан так:
P: arrayof byte;
Процедура CreateSprite, вызывающая операцию чтения файла из нового модуля, упростилась (см. ).
Структура Bmp-файла
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Листинг 1
unit bmpread; {процедуры для работы с Bmp} interface type artype = arrayof byte; arptr = ^artype; bmFileHeader = record {заголовок файла} Typf: word; {сигнатура } Size: longint; {длина файла в байтах} Res1: word; {зарезервировано} Res2: word; {зарезервировано} OfBm: longint; {смещение изображения в байтах (1078)} end; bmInfoHeader = record {информационный заголовок} Size: longint; {длина заголовка в байтах (40)} Widt: longint; {ширина изображения (в точках)} Heig: longint; {высота изображения (в точках)} Plan: word; {число плоскостей (1)} BitC: word; {глубина цвета (бит на точку) (8)} Comp: longint; {тип компрессии (0 - нет)} SizI: longint; {размер изображения в байтах} XppM: longint; {горизонтальное разрешение} {(точек на метр - обычно 0)} YppM: longint; {вертикальное разрешение} {(точек на метр - обычно 0)} NCoL: longint; {число цветов} {(если максимально допустимое - 0)} NCoI: longint; {число основных цветов} end; bmHeader = record {полный заголовок файла} f: bmFileHeader; {заголовок файла} i: bmInfoHeader; {информационный заголовок} p: arrayof byte; {таблица палитры} end; bmhptr = ^bmHeader; {чтение изображения из Bmp-файла} procedure ReadBMP(image:arptr; {массив с изображением} xim,yim:word; {размеры} pal:arptr; {палитра} filename:string); {имя файла} {чтение заголовка Bmp-файла} procedure ReadBMPheader(header:bmhptr;filename:string); implementation {$R-} {чтение изображения из Bmp-файла} procedure ReadBMP(image:arptr; xim,yim:word; pal:arptr; filename:string); var h: bmHeader; i: integer; bmpfile: file; s: longint; begin assign(bmpfile,filename); reset(bmpfile,1); blockread(bmpfile,h,sizeof(h)); {чтение заголовка} for i:= 0 to yim-1 do begin {построчное чтение} blockread(bmpfile,image^[(yim-i-1)*xim],xim); if (xim mod 4) <> 0 then blockread(bmpfile,s,4 - (xim mod 4)); end; close(bmpfile); for i ^= 0 to 255 do begin {преобразование палитры} pal^ := h.p shr 2; {синий} pal^ := h.p shr 2; {зеленый} pal^ := h.p shr 2; {красный} end; end; {чтение заголовка Bmp-файла} procedure ReadBMPheader(header:bmhptr;filename:string); var bmpfile:file; begin assign(bmpfile,filename); reset(bmpfile,1); blockread(bmpfile,header^,sizeof(header^)); close(bmpfile); end; end.Листинг 2
{ спрайта} procedure CreateSprite(s:string; x,y,dx,dy:integer); var f: file; {файл с изображением спрайта} begin getmem(Sprt.Img,sizeof(SpriteArrayType)); {выделяем память для спрайта} getmem(Sprt.Back,sizeof(SpriteArrayType)); {выделяем память для буфера} Readbmp(@(Sprt.Img^),Xsize,Ysize,@p,s); Sprt.x:= x; Sprt.y:= y; {задаем начальные значения} Sprt.dx:= dx; {координат и приращений} Sprt.dy:= dy; end;В сегодняшнем уроке мы рассмотрим первый на нашем пути файловый формат. Различные форматы файлов предназначены для хранения разной информации. Каждый формат задаёт способ организации данных в файле.
Нам предстоит познакомиться с множеством различных форматов файлов: изображениями, трёхмерными моделями, аудио-файлами, видео-файлами. Начнём же с одного из самых простых графических форматов - BMP.
BMP - bitmap - битовое отображение. Понятие "отображение" взято из математики. В математике отображение стоит очень близко к понятию функции. Для простоты считайте, что слово bitmap - это картинка (хотя это и не так).
Информация о файле BMP (bmp file header)
У каждого файла bitmap есть заголовок из 14 байт. Поля этого заголовка:
2 байта. Строка BM (в Windows).
4 байта. Размер файла в байтах.
2 байта. Зарезервированное поле. Нужно инициализировать нулём.
4 байта. Адрес с которого начинается собственно изображение. Или по другому - смещение к началу изображения.
Давайте создадим изображение 100x100 пикселей. Каждый пиксель занимает 32 бита. Файловый заголовок будет выглядеть вот так:
BM
14+40+100*100*4
0
0
14+40
Важное замечание: на самом деле эти числа хранятся как последовательность байтов. Надеюсь, это понятно. Здесь (и в следующем примере) я расположил их в столбик для удобства восприятия.
Разберёмся со вторым полем. 14 - размер файлового заголовка. 40 - размер заголовка изображения (о нём ниже), 100*100 - количество пикселей. И кроме того, так как мы договорились, что каждый пиксель будет занимать 32 бита (4 байта), то нужно количество пикселей умножить на четыре.
Последнее поле: непосредственно изображение начинается сразу после файлового заголовка (14 байт) и заголовка изображения (40 байт).
Информация об изображении BMP (заголовок изображения)
Существует несколько версий BMP. Определить версию можно по размеру заголовка изображения. Мы будем пользоваться версией Windows V3, которая занимает 40 байт. Другие версии занимают 12, 64, 108, 124 байта.
В WinAPI для хранения bmp версии Windows V3 используется структура BITMAPINFOHEADER.
Поля заголовка Windows V3:
4 байта. Размер заголовка. Всегда задаётся 40 байт.
4 байта. Ширина изображения в пикселях.
4 байта. Высота изображения в пикселях.
2 байта. Данное поле всегда содержит единицу.
2 байта. Глубина цвета - количество битов в пикселе.
4 байта. Метод сжатия.
4 байта. Размер изображения. Здесь указывается размер непосредственно изображения - без учёта размера заголовков.
4 байта. Горизонтальное разрешение в пикселях на метр (количество пикселей в одном метре).
4 байта. Вертикальное разрешение в пикселях на метр (количество пикселей в одном метре).
4 байта. Количество цветов в палитре.
4 байта. Количество важных цветов в палитре.
Теперь посмотрим как будет выглядить заголовок изображения в нашем случае:
40
100
100
1
32
0
100*100*4
2795
2795
0
0
Для метода сжатия мы выбрали 0 - без сжатия. Возможны другие значения. Из интересных: BI_JPEG (значение - 4) - сжатие используемое в jpeg-изображениях и BI_PNG (значение - 5) - сжатие используемое в png-изображениях.
Горизонтальное и вертикальное разрешение мы задали равным 2795. В большинстве графических редакторов при создании изображения задаётся разрешение 71 пиксель на дюйм (ppi - pixel per inch)). Так вот, 71ppi это и есть 2795 пикселя на метр. Разрешение используется для придания изображению физической длины (для вывода на принтер например).
После заголовков расположена палитра цветов. Если её нету, то после заголовков сразу начинается изображение. Изображения с палитрами мы пока рассматривать не будем.
Данные изображения BMP
Изображение состоит из пикселей. Формат пикселей задаётся глубиной цвета (смотрите выше). В нашем примере мы использовали 32 бита на пиксель. 32-ух битный цвет обычно состоит из четырёх каналов: альфа (прозрачность), красный, зелёный, синий: ARGB (Alpha, Red, Green, Blue). Иногда альфа-канал не используется, в этом случае изображение всё равно может занимать 32 бита, просто при вычислениях не обращают внимания на значения одного канала. В этом случае названия каналов записываются так: XRGB.
Каждый канал занимает 8 бит (1 байт) и может принимать 256 значений: от нуля до 255 (от 0x00 до 0xff).
В bmp изображение хранится построчно снизу вверх, т.е. первыми записываются нижние строки, затем верхние. Удостоверьтесь в этом: загрузите одно из изображений из первого упражнения и сохраните только половину строк этого изображения в другой файл.
При 32-ухбитной глубине цвета каналы в bmp записываются так: BGRA. Именно в таком порядке: синий, зелёный, красный, альфа.
Размер строки данных в изображении bmp должнен быть кратен четырём (в байтах). Если это не так, то строка дополняется нулями. Это происходит если используется 1,2,4,8,16,24 бита на канал. Например, у нас есть изображение шириной в 3 пикселя и мы используем 16-битный цвет. Ширина строки: 16*3 = 48 (6 байт). Но длина строки должна быть кратной четырём, поэтому добавляются ещё два байта и длина строки в данном примере будет равна восьми байтам. Хотя в последних двух байтах каждой строки и не будет хранится полезной информации. Нужно учитывать условие кратности размера строки четырём при работе с не 32-ух битными изображениями.
Теперь продолжним с нашим примером и с помощью кода создадим изображение. Каждый пиксель будет инициализироваться случайным цветом:
Std::ofstream os("temp.bmp", std::ios::binary);
unsigned char signature = { "B", "M" };
unsigned int fileSize = 14 + 40 + 100*100*4;
unsigned int reserved = 0;
unsigned int offset = 14 + 40;
unsigned int headerSize = 40;
unsigned int dimensions = { 100, 100 };
unsigned short colorPlanes = 1;
unsigned short bpp = 32;
unsigned int compression = 0;
unsigned int imgSize = 100*100*4;
unsigned int resolution = { 2795, 2795 };
unsigned int pltColors = 0;
unsigned int impColors = 0;
os.write(reinterpret_cast
В результате выполнения данного кода в папке с вашим проектом (если вы запускали программу через отладчик (F5)) или в папке Debug решения (если вы запускали исполняемый файл.exe) будет создан файл temp.bmp, который можно открыть в любом простмотрщике картинок. Изображение состоит из цветных точек.
You"re here because you have a file that has a file extension ending in .bmp. Files with the file extension .bmp can only be launched by certain applications. It"s possible that .bmp files are data files rather than documents or media, which means they"re not meant to be viewed at all.
what is a .bmp file?
The BMP file format is comprised of a set of image encoding specifications implemented for the production of uncompressed raster image files. These bitmap image files are attached with file headers that include bitmap identifiers among other details specific to the image content of the corresponding BMP files. The digital image content stored in a BMP file consists of pixels within a rectangular grid. The pixels contained in these BMP files can be integrated with varying color depths, depending on the file headers of the BMP files. Grayscale gradients may also be applied unto the pixels of a .bmp file, and these .bmp files can be exported unto more widely used digital image file formats with smaller size for optimal portability.
how to open a .bmp file?
Launch a .bmp file, or any other file on your PC, by double-clicking it. If your file associations are set up correctly, the application that"s meant to open your .bmp file will open it. It"s possible you may need to download or purchase the correct application. It"s also possible that you have the correct application on your PC, but .bmp files aren"t yet associated with it. In this case, when you try to open a .bmp file, you can tell Windows which application is the correct one for that file. From then on, opening a .bmp file will open the correct application.
applications that open a .bmp file
Adobe Photoshop CS6 for Microsoft Windows
Adobe Photoshop CS6 for Microsoft Windows is an image editing and managing software downloadable on Windows computers, namely Windows 7 (without SP and with SP1) and Windows XP with SP3. This software comes with new features and tools for easy, quick, fun and advanced editing of digital images. One feature that makes this program reliable for image editing is the Adobe Mercury Graphics Engine, which is an engine technology that provides faster and high quality performance. Content-Aware tools are new features designed for retouching images with ease as you can crop images without any effect, auto-correct blurriness or wide-angle lens curvatures, remove red eye, and adjust color balance like brightness and contrast. This image editor is also bundled with auto-recovery feature that can backup any unsaved images, Background Save option, Blur Gallery, Crop tool, video creation, and a whole lot more. With all these new improved features and a modern friendly-user interface, editing digital photos can never be so fun and easy without Photoshop CS6. 
Adobe Photoshop CS6 for Mac
Adobe Photoshop CS6 for Mac
Adobe Photoshop CS6 for Mac is the version of “Creative Suite†image managing software designed exclusively for Mac computers, particularly Mac OS X v10.6 to 10.7 in 64-bit. This image editing program is bundled with a new set of features and tools, such as the Mercury Graphics Engine developed by the same company for fast and high quality image enhancing performance, Content-Aware features, intuitive re-imagined tools for movie designing, workflows, Blur Gallery, Crop tool and a whole lot more. The Adobe Mercury Graphics Engine functions in a way that it makes editing task easy and fast to complete. This also allows the sharing and migration of images with auto-recovery and Background Save options. The new Content-Aware tools are made for easy and controllable way of retouching or enhancing images that result in a more satisfied output. It basically lets any user to auto-correct images, crop them and correct wide angle lens curvatures. 
ACD Systems Canvas 14
ACD Systems Canvas 14
ACD Systems International Inc. is the developer of ACD Systems Canvas 14, which is a technical graphics solution software, that enables users to analyze data, enhance graphics and share all information with ease and rapidness. This program is designed with full-featured tools that assist users in making technical graphics and illustrations with accuracy. It consists of editing tools that vary from image editing to object illustration tools. Any results created by this program make good presentations for projects, proposals and other purposes for any line of business related to graphics and engineering. More on the features, users can work with raster images and vector graphics using the same file with the option edit by resizing and scaling objects, drawing shapes, as well as inserting stroke and fill inks or widths. There is also a tool for adding texts or labels and format dimensions, plus creating charts. With this program, users can share finished projects through presentations or publications.ACD Systems ACDSee 15
ACD Systems ACDSee 15
ACD Systems ACDSee 15 is a photography software that features an image organizer, viewer, and RAW/ image editor program for Microsoft Windows and Mac OS X 10.6 (Windows XP with Service Pack 2, Vista, 7 & 8; Mac OS X 10.5, 10.6, 10.7 and Mountain Lion). It was developed by ACD Systems International, Inc. and originally distributed as a 16-bit application that was later upgraded with a 32-bit version. This minimum hardware requirement for this application is an Intel Pentium III/ AMD Athlon processor or equivalent with 512 MB RAM (with 310 MB free hard drive space), a high color display adapter at 1024 x 768 resolution, and a CD/ DVD burner. ACDSee manages and supports video and audio files in formats that include GIF, BMP, JPG, PNG, MP3, PSD, WAV, MPEG, and TIFF. Users can view, edit, add effects, and organize photo and video collections that can be shared online. Photos can be organized as these are imported from the camera or other storage device. It also features Map view and geo-tagging support that enable users to view the location of images from GPS-enabled cameras. Features like fast browsing, scanning, editing, and backup options facilitate sorting of photos by date and event, and storage of backup copies to CD, DVD, and Blu-Ray.Похожие статьи
