题目
学 院： 信息科学与技术学院
专 业： 学 生： 指导教师：
2014 年 12 月 02 日
1、位图的简介
位图文件（Bitmap-File ，BMP ）格式是Windows 采用的图像文件存储格式，在Windows 环境下运行的所有图像处理软件都支持这种格式。Windows 3.0以前的BMP 位图文件格式与显示设备有关，因此把它称为设备相关位图（device-dependent bitmap ，DDB ）文件格式。Windows 3.0以后的BMP 位图文件格式与显示设备无关，因此把这种BMP 位图文件格式称为设备无关位图（device-independent bitmap，DIB ）格式，目的是为了让Windows 能够在任何类型的显示设备上显示BMP 位图文件。BMP 位图文件默认的文件扩展名是BMP 或者bmp 。位图以像素为单位，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。 2、位图的组成
典型的BMP 图像主要由四个部分组成：位图文件头、位图信息头、颜色表和位图数据。BMP 文件头的大小为14字节，文件头包括BMP 图像文件的类型、文件大小、位图起始位置等信息；位图信息头的大小为40字节，信息头包括BMP
图像的宽、高、压缩方法，以及定义颜色等信息；颜色表的大小为，颜色表用于说明位图中的颜色，其有若干个表项，每一个表项是一个RGQUAD 类型的结构，定义一种颜色；位图数据记录了位图的每一个像素值，记录的顺序为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 有关，当biBitCount=8时，1个像素占1个字节，此时为灰度图像；当biBitCount=24时，1个像素占3个字节，按顺序分别为B 、G 、R ，此时为彩色图像；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。
3、位图的二进制数据分析
本文通过UltraEdit 图像编辑器打开一幅名为“Color.bmp ”的位图（图像见附录一），UltraEdit 以二进制数据形式显示BMP 图像，并通过对二进制数据的更改可以实现对BMP 图像的更改。
3.1二进制数据中的含义
图3.1 位图头文件
如图3.1所示0000h-000dh 为位图头文件，14字节的文件头分析：0000h-0001h
两字节用于识别位图类型，本位图中424D 表示位图为BMP 型；0002h-0005h 四字节表示文件大小，字节内部是先高八位后低八位，字内部是先低八位后高八位，本位图大小为000EFAEEh=981742字节；0006h-0009h 四字节为位图文件保留字，必须设置为0；000Ah-000Dh 四字节表示从文件开始到位图数据之间的偏移量，本位图为00000036h=54字节。
图3.2 位图信息头
如图3.2所示0000eh-0035h 为位图信息头，40字节的位图信息头分析：000Eh-0011h 四字节描述位图信息块的大小，本位图为28h ；0012h-0015h 四字节表示图像的宽度，本位图为0000022Ah=554像素；0016h-0019h 四字节表示图像的高度，本位图为000001BBh=443像素；001Ah-001Bh 两字节表示图像的plane 总数，恒为1，本位图为0001h=1；001Ch-001Dh 两字节表示图像的颜色位数的取值，本位图为0020h=32；001Eh-0021h 四字节表示图像的压缩方式，本位图为00000000h=0，即没有压缩；0022h-0025h 四字节表示图像数据区的大小其必须是4的倍数，本位图为00000000h=0，即本文位图数据区为保留字；0026h-0029h 四字节表示水平每米有多少像素，本位图为00000EC4h=3780像素/米；0026h-0029h 四字节表示垂直每米有多少像素，本位图为00000EC4h=3780像素/米；002Eh-0031h 四字节表示图像所用的颜色数，固定为0，本位图为00000000h=0；0032h-0035h 四字节表示重要颜色数吧，固定为0，本位图为00000000h=0。
图3.3 位图颜色表
如图3.3所示0036h-0435h 为颜色表，1024字节的颜色表分析：对于颜色表中的每个表项，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，1字节用于红色分量，1字节用于填充符（设置为0）。
图3.4 位图数据区
如图3.4所示00000436h-000EFAEDh 为图像数据区，图像数据的分析：图像数据区的大小从0436h 到二进制文件末尾，本位图的数据区大小为00000436h-000EFAEDh ，图像数据的大小取决于压缩方法，它包含所有的位图数据字节，这些数据实际就是彩色颜色表的索引号。
3.2二进制数据的改变
图3.5 颜色位数的修改
如图3.5所示，改变颜色为数，原图为32位，修改后为24位，24位的位图如图附录二所示，修改后色彩深度值降低。
图3.6 图像尺寸的修改
如图3.6所示，将原图像的尺寸由554x443修改为320x240，修改后的图像尺寸变小，结果图如图附录三所示。
图3.7 图像数据区的修改
如图3.7所示，修改原图像的数据区域，数据区域实际是彩色颜色表的索引号，因此修改后图像对应区域没有对应的颜色表，修改部分将呈现为黑色，修改
后图像如图附录四所示。
4、结论
在UltraEdit 环境下，对BMP 图像的二进制数据编辑可知，通过对图像二进制数据的更改，可以实现BMP 图像的尺寸、颜色位数、数据区等信息的更改。 附录一
附录二
附录三
附录四
题目
学 院： 信息科学与技术学院
专 业： 学 生： 指导教师：
2014 年 12 月 02 日
1、位图的简介
位图文件（Bitmap-File ，BMP ）格式是Windows 采用的图像文件存储格式，在Windows 环境下运行的所有图像处理软件都支持这种格式。Windows 3.0以前的BMP 位图文件格式与显示设备有关，因此把它称为设备相关位图（device-dependent bitmap ，DDB ）文件格式。Windows 3.0以后的BMP 位图文件格式与显示设备无关，因此把这种BMP 位图文件格式称为设备无关位图（device-independent bitmap，DIB ）格式，目的是为了让Windows 能够在任何类型的显示设备上显示BMP 位图文件。BMP 位图文件默认的文件扩展名是BMP 或者bmp 。位图以像素为单位，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。 2、位图的组成
典型的BMP 图像主要由四个部分组成：位图文件头、位图信息头、颜色表和位图数据。BMP 文件头的大小为14字节，文件头包括BMP 图像文件的类型、文件大小、位图起始位置等信息；位图信息头的大小为40字节，信息头包括BMP
图像的宽、高、压缩方法，以及定义颜色等信息；颜色表的大小为，颜色表用于说明位图中的颜色，其有若干个表项，每一个表项是一个RGQUAD 类型的结构，定义一种颜色；位图数据记录了位图的每一个像素值，记录的顺序为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 有关，当biBitCount=8时，1个像素占1个字节，此时为灰度图像；当biBitCount=24时，1个像素占3个字节，按顺序分别为B 、G 、R ，此时为彩色图像；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。
3、位图的二进制数据分析
本文通过UltraEdit 图像编辑器打开一幅名为“Color.bmp ”的位图（图像见附录一），UltraEdit 以二进制数据形式显示BMP 图像，并通过对二进制数据的更改可以实现对BMP 图像的更改。
3.1二进制数据中的含义
图3.1 位图头文件
如图3.1所示0000h-000dh 为位图头文件，14字节的文件头分析：0000h-0001h
两字节用于识别位图类型，本位图中424D 表示位图为BMP 型；0002h-0005h 四字节表示文件大小，字节内部是先高八位后低八位，字内部是先低八位后高八位，本位图大小为000EFAEEh=981742字节；0006h-0009h 四字节为位图文件保留字，必须设置为0；000Ah-000Dh 四字节表示从文件开始到位图数据之间的偏移量，本位图为00000036h=54字节。
图3.2 位图信息头
如图3.2所示0000eh-0035h 为位图信息头，40字节的位图信息头分析：000Eh-0011h 四字节描述位图信息块的大小，本位图为28h ；0012h-0015h 四字节表示图像的宽度，本位图为0000022Ah=554像素；0016h-0019h 四字节表示图像的高度，本位图为000001BBh=443像素；001Ah-001Bh 两字节表示图像的plane 总数，恒为1，本位图为0001h=1；001Ch-001Dh 两字节表示图像的颜色位数的取值，本位图为0020h=32；001Eh-0021h 四字节表示图像的压缩方式，本位图为00000000h=0，即没有压缩；0022h-0025h 四字节表示图像数据区的大小其必须是4的倍数，本位图为00000000h=0，即本文位图数据区为保留字；0026h-0029h 四字节表示水平每米有多少像素，本位图为00000EC4h=3780像素/米；0026h-0029h 四字节表示垂直每米有多少像素，本位图为00000EC4h=3780像素/米；002Eh-0031h 四字节表示图像所用的颜色数，固定为0，本位图为00000000h=0；0032h-0035h 四字节表示重要颜色数吧，固定为0，本位图为00000000h=0。
图3.3 位图颜色表
如图3.3所示0036h-0435h 为颜色表，1024字节的颜色表分析：对于颜色表中的每个表项，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，1字节用于红色分量，1字节用于填充符（设置为0）。
图3.4 位图数据区
如图3.4所示00000436h-000EFAEDh 为图像数据区，图像数据的分析：图像数据区的大小从0436h 到二进制文件末尾，本位图的数据区大小为00000436h-000EFAEDh ，图像数据的大小取决于压缩方法，它包含所有的位图数据字节，这些数据实际就是彩色颜色表的索引号。
3.2二进制数据的改变
图3.5 颜色位数的修改
如图3.5所示，改变颜色为数，原图为32位，修改后为24位，24位的位图如图附录二所示，修改后色彩深度值降低。
图3.6 图像尺寸的修改
如图3.6所示，将原图像的尺寸由554x443修改为320x240，修改后的图像尺寸变小，结果图如图附录三所示。
图3.7 图像数据区的修改
如图3.7所示，修改原图像的数据区域，数据区域实际是彩色颜色表的索引号，因此修改后图像对应区域没有对应的颜色表，修改部分将呈现为黑色，修改
后图像如图附录四所示。
4、结论
在UltraEdit 环境下，对BMP 图像的二进制数据编辑可知，通过对图像二进制数据的更改，可以实现BMP 图像的尺寸、颜色位数、数据区等信息的更改。 附录一
附录二
附录三
附录四