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2026/08/11 BMP图像

news 2026/8/15 4:01:23

一、BMP图像原理与应用

实际项目开发过程中只在LCD液晶屏显示单一的颜色并不能满足设计需求，为了实现人机交互以及提供用户体验，UI工程师都需要设计符合产品主题的图像素材，然后提交给软件工程师进行人机界面的交互设计。由于Linux系统“一切皆文件”的特性，所以图片在Linux系统中也是以文件的形式存储。

图像格式

另外，图像中的数据必须按照某个已知的、公认的数据存储顺序和结构进行存储，这样才可以使不同的应用程序对该图像文件顺利的进行访问，从而实现数据共享。图像数据在文件中的存储顺序和结构也被称为图像文件格式。

目前广为流传的图像文件格式有许多，常见格式包括BMP、GIF、JPEG、TIFF、MPEG等。在各种图像文件格式中，一部分是由某个软硬件厂商提出并被广泛接受和采用的格式，例如 BMP格式就是由微软公司（MicroSoft）公司发明的数据封装格式。另一部分是由各种国际标准组织提出的格式，例如JPEG格式就是由国际静止图像压缩标准组织提出的格式。

基本概念

BMP格式最大的特征是没有任何的压缩，因此文件尺寸比较大，不适合网络传输，但是优点是这种图像格式中的数据读取出来不需要任何解码器解码就可以直接使用。

BMP格式被称为位图（Bitmap）或设备无关位图（DIB，指的是Device-Independent Bitmap），是Windows操作系统所推荐和支持的图像文件格式，是一种将内存或显示器的图像数据不经过压缩而直接按位存盘的文件格式，所以这种格式的图片也被称为BMP文件。

内部结构

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：分别是位图文件头、位图信息头、调色板（24bit位图是没有的）、位图数据（RGB）。

可以看到，BMP文件的位图文件头和位图信息头一共为54字节大小，其中位图文件头为14字节，位图信息头为40字节。

(1)位图文件头

位图文件头（Bitmap-File Header）包含了图像类型、图像大小、两个保留字以及位图数据存放地址。

(2)位图信息头

位图信息头（Bitmap-Information Header）包含了位图信息头的大小、图像的宽和高、图像的色深、压缩说明、图像数据的大小和其他一些参数。

例：设计程序，利用系统IO读取磁盘上指定BMP图片的宽和高，以及BMP图片的大小，并输出到终端，要求图片名称通过命令行传递。

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>int main(int argc, char const *argv[])
{int bmp_size   = 0; //用于存储BMP图片的大小int bmp_height = 0; //记录BMP图片的高int bmp_width  = 0; //记录BMP图片的宽//1.BMP图片的路径是通过命令行传递，所以需要检测参数有效性if (2 != argc){printf("argument is invaild\n");return -1;}//2.利用系统调用open()打开待读取数据的BMP图片  int bmp_fd = open(argv[1],O_RDWR);if ( -1 == bmp_fd){printf("open %s is error\n",argv[1]);return -1;}//3.从被打开的BMP图片中读取图像信息lseek(bmp_fd,2,SEEK_SET);read(bmp_fd,&bmp_size,4); 	//读取BMP图片大小lseek(bmp_fd,18,SEEK_SET);read(bmp_fd,&bmp_width,4);	//读取BMP图片的宽lseek(bmp_fd,22,SEEK_SET);read(bmp_fd,&bmp_height,4);	//读取BMP图片的高//4.输出BMP信息printf("bmp name is %s ,width = %d,height = %d,size = %d\n",argv[1],s2.width,s2.height,s1.size);return 0;
}

(3)调色板

bmp位图按照像素深度分类可以分为：1bit位图(2色)、4bit位图(16色)、8bit位图(256色)、16bit位图(65536色-高彩色)、24bit位图(1670万色-真彩色)、32bit位图(1670万色-增强型真彩色)。

调色板是为了让一些颜色深度比较小(1bit、4bit、8bit)的位图可以表示颜色而设置的。调色板存储颜色，后面的位图数据存储颜色索引，这样调色板+位图数据就可以表示颜色了。

需要注意的是：16bit、24bit、32bit的位图一般没有调色板，因为从16bit开始就直接使用位图数据表示颜色了。