Bmp图像的数据格式及读取

数据格式参考：https://www.cnblogs.com/l2rf/p/5643352.html

一、BMP文件读取

下面代码通过读取一个二值bmp文件，并将数据以01的形式打印到文件中，代码中对分配的内存没有手动释放。

union MyByte
{
	byte bvalue;
	struct mytype
	{
	byte bit0 : 1;
	byte bit1 : 1;
	byte bit2 : 1;
	byte bit3 : 1;
	byte bit4 : 1;
	byte bit5 : 1;
	byte bit6 : 1;
	byte bit7 : 1;
	} type;

};

int main(void)
{
	//BMP文件的数据按照从文件头开始的先后顺序分为四个部分：
	//BITMAPFILEHEADER,位图文件头(bmp file header)：  提供文件的格式、大小等信息
	//BITMAPINFOHEADER,位图信息头(bitmap information)：提供图像数据的尺寸、位平面数、压缩方式、颜色索引等信息
	//RGBQUAD,调色板(color palette)：可选，如使用索引来表示图像，调色板就是索引与其对应的颜色的映射表
	//位图数据(bitmap data)：图像数据区
	MyByte my;
	my.bvalue = 0xF1;
	my.type.bit1;
	fstream fs;
	string path = "tmp.bmp";
	fs.open(path, ios::in | ios::binary);
	if (!fs.is_open())
	{
             return -1;
	}

	BITMAPFILEHEADER bmpFileHeader = { 0 };
	//读取header
	//sizeof(BITMAPFILEHEADER)在当前PC上大小为14，而不是16，如果是16需要注意对齐问题
	fs.read((char *)&bmpFileHeader, sizeof(BITMAPFILEHEADER));
	//文件标识符，必须为"BM"，小端模式，即0x4d42 才是Windows位图文件
	if (bmpFileHeader.bfType != 0x4D42) 
	{
		return -1;
	};

	BITMAPINFOHEADER bmpInfoHeader = { 0 };
	fs.read((char *)&bmpInfoHeader, sizeof(BITMAPINFOHEADER));
 
	if (bmpInfoHeader.biBitCount == 1)
	{   
		/*解析二值图像的调色板*/
		/*二值图像的调色板只有黑白两种颜色，即这边的pRGB只有两个元素，(0,0,0,0)和(255,255,255,0)*/
		/*第四个值保留，一般用于阿尔法通道*/
                /*biBitCount 小于等于8的情况下，都存有调色板，数据区对应的存储在调色板中的索引值，超过8时，bmp中不存储调色板信息*/
		int size = 1 << bmpInfoHeader.biBitCount;
		RGBQUAD *pRGB = new RGBQUAD[size];

		for (int i = 0; i < size; ++i)
		{
			fs.read((char *)&pRGB[i], sizeof(RGBQUAD));
		}
	

		/*计算每行读取的字节数。每行数据4字节对齐，不足4字节的会自动补齐*/
		int lineBytes = ((bmpInfoHeader.biWidth * bmpInfoHeader.biBitCount + 31) / 8) / 4 * 4;
		std::fstream fsout;
		vector<byte *> v;
		for (int j = 0; j < bmpInfoHeader.biHeight ; ++j)
		{
			byte *buf = new byte[lineBytes];
			memset(buf, 0, lineBytes);
			fs.read((char*)buf, lineBytes);
			v.push_back(buf);
		}

		fsout.open("t1022.txt", ios::out);
		//默认bmp位图数据存储是相反的，即上面的图像数据存储在数据末端。
		//读取时需要颠倒下。
		for (int j = bmpInfoHeader.biHeight - 1; j >= 0; --j)
		{
			byte * buf = v.at(j);
			for (int jj = 0; jj < lineBytes; ++jj)
			{
				MyByte b;
				b.bvalue = buf[jj];
				//注意字节序，前面的数据存储在高bit位。每比特存储的实质是调色板的索引值，即0表示pRGB[0]的值，这里表示(0,0,0)即黑色
				fsout << (unsigned int)b.type.bit7;
				fsout << (unsigned int)b.type.bit6;
				fsout << (unsigned int)b.type.bit5;
				fsout << (unsigned int)b.type.bit4;
				fsout << (unsigned int)b.type.bit3;
				fsout << (unsigned int)b.type.bit2;
				fsout << (unsigned int)b.type.bit1;
				fsout << (unsigned int)b.type.bit0;
			}
			fsout << endl;
		}
		fsout.close();
	}

	fs.close();

	return  0;
}

　　截图如下：

原图：