Обзор формата BMP

В этом разделе содержатся сведения о коде встроенного BMP, доступном через компонент Windows Imaging Component (WIC).

Удостоверение кодека

В следующей таблице приведены сведения об идентификации кодека.

Формальные имена	Формат точечных рисунков Windows
Расширения имени файла	BMP, DIB
тип MIME	image/bmp
Поддержка спецификаций	Спецификация BMP V5

В следующей таблице перечислены идентификаторы GUID, используемые для распознавания встроенных компонентов кодека BMP.

Компонент	Понятное имя	Код GUID
Формат контейнера	GUID _ контаинерформатбмп	0af1d87e-фкфе-4188-bdeba7906471cbe3
Показан	_ВИКБМПДЕКОДЕР CLSID	6b462062-7cbf-400d-9fdb813dd10f2778
Кодировщик	_ВИКБМПЕНКОДЕР CLSID	69be8bb4-d66d-47c8-865aed1589433782

Кодирование

API кодирования WIC разработан как независимый от кодека, поэтому кодировка изображения для кодеков с поддержкой WIC практически одинакова. Дополнительные сведения о кодировании изображений с помощью API WIC см. в разделе Общие сведения о кодировке.

Параметры кодировщика

Кодеки с поддержкой WIC отличаются на уровне параметров кодировки. Параметры кодировщика соответствуют возможностям кодировщика изображений, и каждый кодек машинного кода поддерживает набор этих вариантов кодировщика. Параметры кодировщика могут быть базовыми вариантами, поддерживаемыми для всех кодов, включенных с помощью WIC (хотя и не всегда поддерживаемых), или параметров, относящихся к кодекам. Для управления этими параметрами кодировки в процессе кодирования компонент WIC использует интерфейс IPropertyBag2 . Дополнительные сведения об использовании интерфейса IPropertyBag2 для кодирования WIC см. в разделе Общие сведения о кодировке.

В следующей таблице перечислены параметры кодировщика WIC, поддерживаемые кодеком Native BMP.

Имя свойства	VARTYPE	Диапазон значений:	Значение по умолчанию
EnableV5Header32bppBGRA	Логическое значение VT _	ВАРИАНТ _ true/Variant _ false	ВАРИАНТ _ false

EnableV5Header32bppBGRA

Указывает, разрешено ли кодирование данных в _ формате GUID WICPixelFormat32bppBGRA пикселей. Если этот параметр имеет значение _ true, BMP будет записан с заголовком BITMAPV5HEADER.

Значение по умолчанию — Variant _ false.

Если в списке параметров IPropertyBag2 есть параметр кодировщика, который не поддерживается кодеком, он игнорируется.

Примечание для 16-разрядных и 32-разрядных файлов Windows BMP кодек BMP игнорирует любой альфа-канал, так как многие файлы образов прежних версий содержат недопустимые данные в этом дополнительный канал. Начиная с Windows 8, 32-разрядные файлы Windows BMP, написанные с помощью BITMAPV5HEADER с допустимым содержимым альфа-канала, считываются как WICPixelFormat32bppBGRA.

Декодирование

Интерфейс API декодирования WIC разработан как независимый от кодека, а декодирование изображений для кодеков, поддерживающих WIC, по сути является одинаковым. Дополнительные сведения о декодировании изображений см. в разделе Общие сведения о декодировании. Дополнительные сведения об использовании декодированных данных изображения см. в разделе Обзор источников точечных рисунков.

BMP Format Overview

This topic provides information about the native BMP codec available through the Windows Imaging Component (WIC).

Codec Identity

The following table provides codec identification information.

Formal Name(s)	Windows Bitmap Format
File Name Extension(s)	bmp, dib
MIME type	image/bmp
Specification Support	BMP Specification v5

The following table lists the GUIDs used to identify the native BMP codec components.

Component	Friendly Name	GUID
Container Format	GUID_ContainerFormatBmp	0af1d87e-fcfe-4188-bdeba7906471cbe3
Decoder	CLSID_WICBmpDecoder	6b462062-7cbf-400d-9fdb813dd10f2778
Encoder	CLSID_WICBmpEncoder	69be8bb4-d66d-47c8-865aed1589433782

Encoding

The WIC encoding API are designed to be codec-independent and therefore image encoding for WIC-enabled codecs is essentially the same. For more information about image encoding using the WIC API, see the Encoding Overview.

Encoder Options

WIC-enabled codecs differ at the encoding option level. Encoder options reflect the capabilities of an image encoder and each native codec supports a set of these encoder options. Encoder options can be basic WIC supported options available to all WIC enabled codes (though not necessarily supported) or codec-specific options designed by the image format codec. To manage these encoding options during the encoding process, WIC uses the IPropertyBag2 interface . For more information about using the IPropertyBag2 interface for WIC encoding see the Encoding Overview.

The following table lists the WIC encoder options supported by the native BMP codec.

Property Name	VARTYPE	Value Range	Default Value
EnableV5Header32bppBGRA	VT_BOOL	VARIANT_TRUE/VARIANT_FALSE	VARIANT_FALSE

EnableV5Header32bppBGRA

Specifies whether to allow encoding data in the GUID_WICPixelFormat32bppBGRA pixel format. If this option is set to VARIANT_TRUE, the BMP will be written out with a BITMAPV5HEADER header.

The default value is VARIANT_FALSE.

If an encoder option is present in the IPropertyBag2 option list that the codec does not support, it is ignored.

Note for 16-bit and 32-bit Windows BMP files, the BMP codec ignores any alpha channel, as many legacy image files contain invalid data in this extra channel. Starting with WindowsВ 8, 32-bit Windows BMP files written using the BITMAPV5HEADER with valid alpha channel content are read as WICPixelFormat32bppBGRA

Decoding

The WIC decoding API are designed to be codec-independent and image decoding for WIC-enabled codecs is essentially the same. For more information about image decoding, see the Decoding Overview. For more information about using decoded image data, see the Bitmap Sources Overview.

Windows Bitmap

BMP (от англ. растровых изображений. Изначально формат мог хранить только аппаратно-зависимые растры (англ. Device Dependent Bitmap, DDB ), но с развитием технологий отображения графических данных формат BMP стал преимущественно хранить аппаратно-независимые растры (англ. Device Independent Bitmap, DIB ).

С форматом BMP работает огромное количество программ, так как его поддержка интегрирована в операционные системы Windows и OS/2. Файлы формата BMP могут иметь расширения .bmp, .dib и .rle. Кроме того, данные этого формата включаются в двоичные файлы ресурсов RES и в PE-файлы.

Глубина цвета в данном формате может быть от 1 до 48 бит на пиксель, максимальные размеры изображения 65535×65535 пикселей.

В формате BMP есть поддержка сжатия по алгоритму RLE, однако теперь существуют форматы с более сильным сжатием, и из-за большого объёма BMP редко используется в Интернете, где для сжатия без потерь используются PNG и более старый portable anymap. Для сохранения промежуточных версий растровых изображений редакторы иногда используют собственный формат — например, XCF у Adobe Photoshop.

Содержание

Обзор структуры файла

BMP-файл состоит из четырёх частей:

1. Заголовок файла (BITMAPFILEHEADER)
2. Заголовок изображения (BITMAPINFOHEADER, может отсутствовать). BITMAPV4HEADER (Win95, NT4.0) BITMAPV5HEADER (Win98/Me, 2000/XP)
3. Палитра (может отсутствовать)
4. Само изображение

Смещение Длина поля Описание поля (что тут находится)

Заголовок файла Смещение Длина поля Описание поля (что тут находится

0 2 Код 4D42h — Буквы ‘BM’ 2 4 Размер файла в байтах 6 2 0 (Резервное поле) 8 2 0 (Резервное поле) 10 4 Смещение, с которого начинается само изображение (растр).

14 4 Размер заголовка BITMAP (в байтах) равно 40 18 4 Ширина изображения в пикселях 22 4 Высота изображения в пикселях 26 2 Число плоскостей, должно быть 1 28 2 Бит/пиксел: 1, 4, 8 или 24 30 4 Тип сжатия 34 4 0 или размер сжатого изображения в байтах. 38 4 Горизонтальное разрешение, пиксел/м 42 4 Вертикальное разрешение, пиксел/м 46 4 Количество используемых цветов 50 4 Количество «важных» цветов. Палитра (Карта цветов для N цветов), если используется 54 4*N Палитра

BITMAPFILEHEADER

Эта структура содержит информацию о типе, размере и представлении данных в файле.

Тип «WORD» должен иметь размер 16 бит, типы «DWORD» и «LONG» — 32 бита, порядок байтов подразумевается little endian.

• bfType — тип файла, BM.
• bfSize — размер файла в байтах.
• bfReserved1 — зарезервировано, содержит ноль.
• bfReserved2 — содержит ноль или может содержать абсолютное смещение от начала файла до данных; считается как размер BITMAPFILEHEADER плюс размер палитры (если есть) [1]
• bfOffBits — содержит смещение в байтах от начала структуры BITMAPFILEHEADER до непосредственно битов изображения.

После заголовка файла

BITMAPINFOHEADER [2]

• biSize — размер структуры в байтах.
• 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 — содержит единицу.
• biBitCount — указывает 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 двухбайтных 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 не используется. 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 не используется, следующие три отведены для синего, зелёного и красного канала соответственно.

• biCompression — указывает тип сжатия для сжатых изображений:

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: PNG-сжатие

• biSizeImage — Указывает размер изображения в байтах. Может содержать ноль для BI_RGB-изображений. Win98/Me/2000/XP: если biCompression содержит BI_JPEG или BI_PNG, biSizeImage указывает размер BI_JPEG или BI_PNG буфера изображения.
• biXPelsPerMeter — указывает горизонтальное разрешение в пикселях на метр для целевого устройства. Приложение может использовать это значение для выбора из группы ресурсов изображения, наиболее подходящего для текущего устройства.
• biYPelsPerMeter — указывает вертикальное разрешение в пикселях на метр для целевого устройства.
• biClrUsed — указывает количество используемых цветовых индексов в палитре. Если значение равно нулю — изображение использует максимально доступное количество индексов, в соответствии со значением biBitCount и методом сжатия, указанным в biCompression.

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 указывает размер палитры, используемой для оптимизации работы системных палитр. Если biBitCount равен 16 или 32, оптимальная палитра следует сразу после трёх четырёхбайтных маск. В упакованном изображении массив пикселей следует сразу после структуры BITMAPINFO, biClrUsed должен содержать ноль, либо реальный размер палитры.

• biClrImportant — указывает количество индексов, необходимых для отображения изображения. Если содержит ноль — все индексы одинаково важны.

Примечания: 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:

BITMAPV4HEADER [3]

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 LOGCOLORSPACE, указывающая x, y и z координаты трёх цветов, которые соответствуют конечным точкам(endpoints) цветового пространства, определённого для изоражения. 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 [4]

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:

LCS_CALIBRATED_RGB LCS_sRGB LCS_WINDOWS_COLOR_SPACE PROFILE_LINKED PROFILE_EMBEDDED

• bV5Intent — может принимать следующие значения:

LCS_GM_ABS_COLORIMETRIC LCS_GM_BUSINESS LCS_GM_GRAPHICS LCS_GM_IMAGES

• 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 пределяет 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 пиксела хранятся в порядке BGR (Blue,Green,Red)

B bmp файлах с глубиной цвета 32 бита, байты цвета каждого пиксела 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 EGA).
• 8 бит (1 байт) — 256 цветов, последний из режимов, поддерживавших индексированные цвета (см. ниже).
• 16 бит (2 байта) — режим HiColor, 65536 возможных оттенков.
• 24 бита (3 байта) — выравнивание данных по границе слова имеет значение), вместо него часто используют 32-битное изображение. В режиме TrueColor на каждый из трёх каналов (в режиме 16777216.
• 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, поддерживается относительно малым количеством программ и оборудования.

Индексированные цвета

При количестве бит от 1 до 8 на каждый пиксел может использоваться специальный режим индексированных цветов. В этом случае число, соответствующее каждому пикселу 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 ограниченно не заданными цветами, а максимальным количеством одновременно используемых цветов…