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JAVA BMP解码 超详细解释

 2010/12/11 11:31:43  stchou  http://stchou.javaeye.com  我要评论(0)
  • 摘要:首先,对于BMP格式的图片大家都不感觉到陌生吧。简单的说明下:BMP是一种与硬件设备无关的图像文件格式,使用非常广。它采用位映射存储格式,除了图像深度可选以外,不采用其他任何压缩,因此,BMP文件所占用的空间很大。BMP文件的图像深度可选lbit、4bit、8bit及24bit。BMP文件存储数据时,图像的扫描方式是按从左到右、从下到上的顺序。由于BMP文件格式是Windows环境中交换与图有关的数据的一种标准,因此在Windows环境中运行的图形图像软件都支持BMP图像格式。要解析文件
  • 标签:Java BMP解码

首先,对于BMP 格式的图片大家都不感觉到陌生吧。

?

简单的说明下:

?BMP是一种与硬件设备无关的图像文件格式,使用非常广。它采用位映射存储格式,除了图像深度可选以外,不采用其他任何压缩,因此, BMP 文件所占用的空间很大。 BMP 文件的图像深度可选 lbit 4bit 8bit 24bit BMP 文件存储数据时,图像的扫描方式是按从左到右、从下到上的顺序。?由于 BMP 文件格式是 Windows 环境中交换与图有关的数据的一种标准,因此在 Windows 环境中运行的图形图像软件都支持 BMP 图像格式。

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?

解析文件,就必须知道他的文件结构

文件结构

组成

典型的BMP 图像文件由四部分组成:  

 1 :?位图文件 头数据结构 ,它包含BMP 图像文件的类型、显示内容等信息; 

 2 位图信息数据结构 ,它包含有BMP 图像的宽、高、压缩方法,以及定义颜色等信息;  

?? 3 调色板 ,这个部分是可选的,有些位图需要调色板,有些位图,比如真彩色图(24 位的 BMP )就不需要调色板; 

????  4 位图数据 ,这部分的内容根据BMP 位图使用的位数不同而不同,在 24 位图中直接使用 RGB ,而其他的小于 24 位的使用调色板中颜色索引值。?

?

?

对应的数据结构

?

1. ? BMP文件头 (14 字节 )    

?? BMP文件头数据结构含有 BMP 文件的类型、文件大小和位图起始位置等信息。 

 其结构定义如下:   

???Int??? bfType;?//?位图文件的类型,必须为 ' B '' M '两个字母 (0-1字节 )  

  ?Int??? bfSize;?//?位图文件的大小,以字节为单位 (2-5 字节 )  

  ?usignedshort ?bfReserved1;?//?位图文件保留字,必须为 0(6-7 字节 )   

???usignedshort ?bfReserved2;?//?位图文件保留字,必须为 0(8-9 字节 )  

  ?Int??? bfOffBits;?//?位图数据的起始位置,以相对于位图 (10-13 字节 )   

???Int??? bfOffBits ? ;???? / ? /?文件头的偏移量表示,以字节为单位 

?

?

2 :位图信息头(40 字节 )  

 BMP 位图信息头数据用于说明位图的尺寸等信息。 

  Int??Size ;?//?本结构所占用字节数 (14-17 字节 )  

  Int??image_width ;?//?位图的宽度,以像素为单位 (18-21 字节 )   

??int ? ?image_heigh ;?//?位图的高度,以像素为单位 (22-25 字节 )  

  Int?? Planes;?//?目标设备的级别,必须为 1(26-27 字节 )   

??int ? ?n biBitCount;//?每个像素所需的位数,必须是 1( 双色 ),(28-29 字节 )    //?4(16 ) 8(256 ) 24( 真彩色 ) 之一  

??Int? ?biCompression;?//?位图压缩类型,必须是? 0( 不压缩 ),(30-33 字节 )    //?1(BI_RLE8 压缩类型 ) 2(BI_RLE4 压缩类型 ) 之一  

??Int ? ?n SizeImage;?//?位图的大小,以字节为单位 (34-37 字节 )   

??Int?? biXPelsPerMeter;?//?位图水平分辨率,每米像素数 (38-41 字节 )   

??Int? ?biYPelsPerMeter;?//?位图垂直分辨率,每米像素数 (42-45 字节 )   

??Int? ?biClrUsed;//?位图实际使用的颜色表中的颜色数 (46-49 字节 )   

??Int? ?biClrImportant;//?位图显示过程中重要的颜色数 (50-53 字节 )  

?

3 :颜色表   

颜色表用于说明位图中的颜色,它有若干个表项,每一个表项是一个RGBQUAD 类型的结构,定义一种颜色。

class ?RGBQUAD

{  

byte ?rgbBlue;//?蓝色的亮度 ( 值范围为 0-255)   

byte ?rgbGreen;?//?绿色的亮度 ( 值范围为 0-255)  

  byte ?rgbRed;?//?红色的亮度 ( 值范围为 0-255)   

byte ?rgbReserved;//?保留,必须为 0   

}

颜色表中RGBQUAD 结构数据的个数有 biBitCount 来确定 :   

biBitCount=1,4,8 时,分别有 2,16,256 个表项 ;

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 :   

class ?BITMAPINFO

{  

BITMAPINFOHEADER?bmiHeader;?//?位图信息头  

RGBQUAD?bmiColors[1];?//?颜色表  

}?

?

?

4 :位图数据   

位图数据记录了位图的每一个像素值,记录顺序是在扫描行内是从左到右, 扫描行之间是从下到上。

位图的一个像素值所占的字节数:   

biBitCount=1 时, 8 个像素占 1 个字节 ;   

biBitCount=4 时, 2 个像素占 1 个字节 ;   

biBitCount=8 时, 1 个像素占 1 个字节 ;   

biBitCount=24 ,1 个像素占 3 个字节 ;   

Windows规定一个扫描行所占的字节数必须是   4 的倍数 ( 即以 long 为单位 ), 不足的以 0 填充,  

?

具体数据举例:  如某BMP 文件开头:   424D?4690?0000?0000?0000?4600?0000?2800?0000?8000?0000?9000?0000?0100*1000?0300?0000

?0090?0000?A00F?0000?A00F?0000?0000?0000?0000?0000*00F8?E007?1F00?0000*02F1?84F1?

04F1?84F1?84F1?06F2?84F1?06F2?04F2?86F2?06F2?86F2?86F2?....?....   

BMP 文件可分为四个部分:位图文件头、位图信息头、彩色板、图像数据阵列,在上图中已用 * 分隔。?

?

-----------------------------------猥琐分割线-------------------------------------------------------------

?

比方说,我们就可以做一个BMP图片的查看器

?

1、打开BMP文件时,我们这里选择使用dataInputstream? 读取一个最常见的24位真彩色BMP图片

			// 创建文件输入流
			java.io.FileInputStream fis = new java.io.FileInputStream(path);
			// 将文件流包装成一个可以写基本数据类型的输出流
			java.io.DataInputStream dis = new java.io.DataInputStream(fis);

?2、读入BMP头文件的基本信息

?

		    int bflen=14;                            
		    byte bf[]=new byte[bflen];             
		    dis.read(bf,0,bflen); //读取14字节BMP文件头

?? ?因为看到了BMP头文件中没有说明显示图片重要的信息,我只是开一个BF的数组,把头文件信息读取了出来,不做任何的处理。

?

3、读入位图信息头

int bilen=40;                  
		    byte bi[]=new byte[bilen];
		    dis.read(bi,0,bilen);//读取40字节BMP信息头
			    
		     // 获取一些重要数据
		     image_width=ChangeInt(bi,7);        		//源图宽度

		     System.out.println("宽:"+image_width);
		     
		      image_heigh=ChangeInt(bi,11);       	//源图高度
		     System.out.println("高:"+image_heigh);
		            											//位数
		     int nbitcount=(((int)bi[15]&0xff)<<8) | (int)bi[14]&0xff;
		     System.out.println("位数:"+nbitcount);
		            											//源图大小
		     int nsizeimage=ChangeInt(bi,23);
		     System.out.println("源图大小:"+nsizeimage);

?? 由位图信息头中我们也可以看出来,要显示图片,重要的信息也就只有几个,其他都是一些不重要的,我们直接忽略掉。

?

?

因为我是直接读取40位的信息头

所以要将一些byte转为int?? 即ChangeInt

即? 4个byte? ------->? 一个int

?

	//转成int
	public int ChangeInt(byte[] bi,int start){
		return (((int)bi[start]&0xff)<<24)         		
				| (((int)bi[start-1]&0xff)<<16)
				| (((int)bi[start-2]&0xff)<<8)
				| (int)bi[start-3]&0xff;
	}

因为24为的没有颜色表,所以我们直接读位图数据?

最后,最关键的就是,读取位图数据

?

    public void showRGB24(DataInputStream dis) throws IOException{
       this.setTitle(path);
 	    //弹出一个图片的窗口一个大小
  	   this.setSize(image_width, image_heigh);
       this.setResizable(false);
 	   this.setVisible(true);
 	   g=this.getGraphics();
 	   
 	  
 	  if(!(image_width*3 % 4==0)){//图片的宽度不为0
 		 skip_width =4-image_width*3%4;
 	  }//判断是否后面有补0 的情况
 	  //装载RGB颜色的数据数组
 	  imageR = new int[image_heigh][image_width];
 	  imageG = new int[image_heigh][image_width];
 	  imageB = new int[image_heigh][image_width];
 	  
 	  
 	   //按行读取 如果H,W为正则倒着来
 	   for (int h=image_heigh-1;h>=0;h--){
 	      for (int w=0;w<image_width;w++){
 	 //  读入三原色
 	          int blue  = dis.read();
 	          int green = dis.read();
 	          int red = dis.read();
 	        	  imageB[h][w]=blue;
 	        	  imageG[h][w]=green;
 	        	  imageR[h][w]=red;
 	    	  if(w==0){//跳过补0项
 	    		  System.out.println(dis.skipBytes(skip_width));
 	    		 
 	    	  }
 	      }
 	   }
 	   repaint();
    }

?关键就是在于? 位图是否有补0

?

有则要跳过,没有就直接读,不然显示出来的BMP图像会倾斜。

?

注释掉这句话得到的效果

 	    	  if(w==0){
 	    		  System.out.println(dis.skipBytes(skip_width));
 	    		 
 	    	  }

?



?

?

最后paint()中显示就可以看见图片了

?

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	public void paint(java.awt.Graphics g){
     	    for (int h=0;h<image_heigh;h++){
		for (int w=0;w<image_width;w++){
			g.setColor(new java.awt.Color(imageR[h][w],imageG[h][w],imageB[h][w]));
			g.fillOval(w, h, 1, 1);
		}
	     }
	}

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附上自己的测试代码:

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