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1.BMP文件的格式介绍

BMP图像文件由四部分组成：

• 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；
• 位图
  
  信息头
  
  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；
• 
  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；
• 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。
  
  BMP文件内容分以上三部分，一个BMP文件在存储上是按照如下图存储的。
  
  

首先存储的是BMP文件的文件头，接着是信息头，调色板是根据位图类型可以选择有无的，24位及32位的BMP图像是没有调色板的。目前使用最多的也都是24位的位图文件。接着存储的是各个位置上的像素值。所以24位(真彩色)bmp文件只有文件头、信息头、像素值数据这三部分。

给出完整的读取BMP文件的源代码：

#include <iostream>
#include <fstream>
#pragma pack(1)//可以自定义结构体对齐方式
using namespace std;

typedef unsigned char BYTE;//一个字节
typedef unsigned short WORD;//两个字节
typedef unsigned int DWORD;//4个字节
//位图文件头 14个字节
typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {
    WORD bfType; /* 说明文件的类型 必须是0x424D，即字符串“BM”，也就是说所有.bmp文件的头两个字节都是“BM”*/
    DWORD bfSize; /* 说明文件的大小，包括这14个字节，以字节为单位 */
    WORD bfReserved1; /* 保留，设置为0 */
    WORD bfReserved2; /* 保留，设置为0 */
    DWORD bfOffBits; /* 说明从BITMAPFILEHEADER结构开始到实际的图像数据之间的字节偏移量，以字节为单位 */
} BITMAPFILEHEADER;
//位图信息头 固定大小为40个字节
typedef struct tagBITMAPINFOHEADER {
    DWORD biSize;//信息头大小
    DWORD biWidth;//图像宽度
    DWORD biHeight;//图像高度
    WORD biPlanes;//位平面数，必须为1
    WORD biBitCount;//每像素位数。常用的值为1(黑白二色图), 4(16色图), 8(256色), 24(真彩色图)或32(新的.bmp格式支持32位色）
    DWORD  biCompression; //压缩类型：有效的值为BI_RGB，BI_RLE8，BI_RLE4，BI_BITFIELDS(都是一些Windows定义好的常量)
    DWORD  biSizeImage;  //压缩图像大小字节数 biSizeImage=biWidth’ × biHeight，biWidth’必须是4的整倍数，(所以不是biWidth，而是biWidth’，表示大于或等于biWidth的，最接近4的整倍数）
    DWORD  biXPelsPerMeter; //水平分辨率，单位是每米的象素个数
    DWORD  biYPelsPerMeter; //垂直分辨率，单位是每米的象素个数
    DWORD  biClrUsed; //位图实际用到的色彩数，如果该值为零，则用到的颜色数为2^biBitCount
    DWORD  biClrImportant; //本位图中重要的色彩数,如果该值为零，则认为所有的颜色都是重要的。
} BITMAPINFOHEADER;  //位图信息头定义
//调色板的定义 4个字节
/*真彩色是无调色板部分的
如真彩色图是不需要调色板的，BITMAPINFOHEADER后直接是位图数据。
调色板实际上是一个数组，共有biClrUsed个元素(如果该值为零，则有2^biBitCount个元素),数组中每个元素的类型是一个RGBQUAD结构，共占4个字节*/
typedef struct tagRGBQUAD{
    BYTE rgbBlue; //该颜色的蓝色分量
    BYTE rgbGreen; //该颜色的绿色分量
    BYTE rgbRed; //该颜色的红色分量
    BYTE rgbReserved; //保留值
}RGBQUAD;//调色板定义
/*
要注意一下几点：
（1）每一行的字节数必须是4的整倍数，如果不是，则需要补齐。如241补齐为244.
（2）一般来说，.bMP文件的数据从下到上，从左到右的。也就是说，从文件中最先读到的是图象最下面一行的左边第一个象素，
然后是左边第二个象素……接下来是倒数第二行左边第一个象素，左边第二个象素……依次类推 ，最后得到的是最上面一行的最右一个象素。
（3）图像是24位或是32位数据的位图的话，位图数据区就不是索引而是实际的像素值了。
（4）24位RGB按照BGR的顺序来存储每个像素的各颜色通道的值，一个像素的所有颜色分量值都存完后才存下一个像素，不进行交织存储。
（5）32位数据按照BGRA的顺序存储，其余与24位位图的方式一样。
*/

int main()
{
    BITMAPFILEHEADER bmpFlieHead;
    BITMAPINFOHEADER bmpInfHead;

    //int lineByte = (bmpWidth * biBitCount / 8 + 3) / 4 * 4;//灰度图像有颜色表，且颜色表表项为256
    FILE *fpbmp = fopen("baboon.bmp", "rb");//二进制读 打开
    FILE *fpGray = fopen("Graybaboon.bmp", "wb");//二进制写 打开
    fread(&bmpFlieHead, 14, 1, fpbmp);
    fread(&bmpInfHead, 40, 1, fpbmp);
    char* buffer = new char[bmpFlieHead.bfSize - 54]();
    int bmpWidth = bmpInfHead.biWidth;
    int bmpHeight = bmpInfHead.biHeight;
    fread(buffer, bmpFlieHead.bfSize - 54, 1, fpbmp);
    int lineByte = (bmpWidth*bmpInfHead.biBitCount / 8 + 3) / 4 * 4;
    for (int i = 0; i < bmpHeight;i++)
    {
        int n = 0;
        for (int j = 0; j < lineByte-2;j++)
        {
            char color = buffer[i*lineByte + j];
            buffer[i*lineByte + j + 1] = color;
            buffer[i*lineByte + j + 2] = color;
            j += 2;
        }
    }
    //memset(buffer, 100,(bmpFlieHead.bfSize - 54));
    fwrite(&bmpFlieHead, 14, 1, fpGray);
    fwrite(&bmpInfHead, 40, 1, fpGray);
    fwrite(buffer, bmpFlieHead.bfSize - 54, 1, fpGray);
        fclose(fpGray);
        delete[] buffer;
    return 0;
}