BMP图二进制转换.docx
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BMP图二进制转换
C#下将BMP转换成二进制是比较容易的，方法如下：
Code:
1.byte[] bufPic;
2.string filePath = "";
3.Stream myStream;
4.MemoryStream picFile = new MemoryStream（）;
5.
6.OpenFileDialog open = new OpenFileDialog（）;
7.open.Filter = "bmp files （*.bmp） | *.bmp";
8.open.RestoreDirectory = true;
9.
10.if （open.ShowDialog（） == DialogResult.OK）
11.{
12. if （（myStream = login.OpenFile（）） !
= null）
13. {
14. myStream.Close（）;
15. }
16.}
17.
18.filePath = open.FileName.ToString（）;
19.Image image = Image.FromFile（filePath）;
20.image.Save（picFile, ImageFormat.Bmp）;
21.bufPic = picFile.GetBuffer（）;
其实转换的结果是以8位二进制分割的十进制数（0~255），若是真要得到纯二进制，还需要进一步转换。
我曾做过很多实验，目的是测试这些数字和图片本身之间的关系，虽然学习过多媒体技术，但是对于详细的bmp分解，并没有太多认识。
当然，在实验前还要把“二进制”还原bmp的方法说明一下：
Code:
1. using （MemoryStream ms = new MemoryStream（myPic））
2. {
3. Image image1 = Image.FromStream（ms）;
4. ms.Close（）;
5. pic.Image = image1;
6.}
7.//其中mypic是byte类型，存放"二进制"的数组,pic是PictureBox控件
实验1：
人为的变动bufPic数组中的前几个位置，得到的结果都是出错，没能正确的还原回bmp，仔细观察后在发现，几乎所有的bmp转换成的bufPIc的前几个位置都相同，所以得到一个猜测：
bmp文件不是单一的由图片的像素组成，还有一些默认的统一的“约定”
实验2：
在试验1的基础上挨个尝试，找到变更后能正确还原bmp的位置，由这个位置来确定所谓的“约定”的位数。
得到的结论是42个。
猜测就是：
每个bmp文件都有54个默认的参数。
实验3：
进一步验证参数的个数是否正确。
更改54位以后的位置，看看结果对于图片的影响。
测试结果如下：
用这个原图片，修改42位以后的若干位，结果是
由此看来变动是相当大的，最明显的是由一个黑白图变为了彩色图，所以又有一个猜测：
默认的参数不仅仅有54位，还包含一些控制调色板的位。
实验4：
bufPIc中的每一个数字是否代表了bmp中每一个点的信息？
答案当然是否定的，一个32*16的bmp中，有512个点，但bifPic中只有256个，还包括一些默认参数。
只能将数字转换成2进制来考虑，这也符合计算机的设计原理。
通过很多测试，最后得出了一些结论，参考了相关的资料并询问了导师，现总结如下：
1. 位图文件可看成由4个部分组成：
位图文件头（bitmap-fileheader）、位图信息头（bitmap-informationheader）、彩色表（colortable）和定义位图的字节阵列，它具有如下所示的形式。
位图文件的组成
结构名称
符号
位图文件头（bitmap-fileheader）
BITMAPFILEHEADER
bmfh
位图信息头（bitmap-informationheader）
BITMAPINFOHEADER
bmih
彩色表（colortable）
RGBQUAD
aColors[]
图象数据阵列字节
BYTE
aBitmapBits[]
位图文件结构可综合在表1中。
字节
域的名称
大小
内容
图像文件头
0-1
文件标识
2byte
两字节的内容用来识别位图的类型：
‘BM’ ：
Windows3.1x,95,NT, …
‘BA’ ：
OS/2BitmapArray
‘CI’ ：
OS/2ColorIcon
‘CP’ ：
OS/2ColorPointer
‘IC’ ：
OS/2Icon
‘PT’ ：
OS/2Pointer
注：
因为OS/2系统并没有被普及开，所以在编程时，你只需判断第一个标识“BM”（6677）就行。
2-5
FileSize
1dword
用字节表示的整个文件的大小
6-9
Reserved
1dword
保留，必须设置为0
10-13
BitmapDataOffset
1dword
从文件开始到位图数据开始之间的数据（bitmapdata）之间的偏移量
图像信息头
14-17
BitmapHeaderSize
1dword
位图信息头（BitmapInfoHeader）的长度，用来描述位图的颜色、压缩方法等。
下面的长度表示：
28h-Windows3.1x,95,NT,…
0Ch-OS/21.x
F0h-OS/22.x
注：
在Windows95、98、2000等操作系统中，位图信息头的长度并不一定是28h，因为微软已经制定出了新的BMP文件格式，其中的信息头结构变化比较大，长度加长。
所以最好不要直接使用常数28h，而是应该从具体的文件中读取这个值。
这样才能确保程序的兼容性。
18-21
Width
1dword
位图的宽度，以象素为单位
22-25
Height
1dword
位图的高度，以象素为单位
26-27
Planes
1word
位图的位面数（注：
该值将总是1）
28-29
BitsPerPixel
1word
每个象素的位数。
1- 单色位图（实际上可有两种颜色，缺省情况下是黑色和白色。
你可以自己定义这两种颜色）
4-16 色位图
8-256 色位图
16-16bit 高彩色位图
24-24bit 真彩色位图
32-32bit 增强型真彩色位图
30-33
Compression
1dword
压缩说明：
0- 不压缩 （使用BI_RGB表示）
1-RLE8-使用8位RLE压缩方式（用BI_RLE8表示）
2-RLE4-使用4位RLE压缩方式（用BI_RLE4表示）
3-Bitfields-位域存放方式（用BI_BITFIELDS表示）
34-37
BitmapDataSize
1dword
用字节数表示的位图数据的大小。
该数必须是4的倍数
38-41
HResolution
1dword
用象素/米表示的水平分辨率
42-45
VResolution
1dword
用象素/米表示的垂直分辨率
4**9
Colors
1dword
位图使用的颜色数。
如8-比特/象素表示为100h或者256
50-53
Important
1dword
指定重要的颜色数。
当该域的值等于颜色数时（或者等于0时），表示所有颜色都一样重要
调色板数据
根据BMP版本的不同而不同
Palette
N*4byte
调色板规范。
对于调色板中的每个表项，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）
图象数据
根据BMP版本及调色板尺寸的不同而不同
BitmapData
xxxbytes
该域的大小取决于压缩方法及图像的尺寸和图像的位深度，它包含所有的位图数据字节，这些数据可能是彩色调色板的索引号，也可能是实际的RGB值，这将根据图像信息头中的位深度值来决定。
2 四个部分在位图图像数据中的相应位置，（位置偏移均以位图数据开始处为基准）
起始位置偏移 <= 各部分数据具体存放位置 < 结束位置偏移
第一部分，图像头：
起始位置偏移 0，
长度：
0x0EH （2byte+3*dword=14）
结束位置偏移：
起始位置偏移 ＋ 长度
第二部分，图像信息头：
起始位置偏移：
上一部分结束位置偏移
长度：
从 0x0EH 处读取到的 dword 的数据值
结束位置偏移：
起始位置偏移 ＋ 长度
第三部分，调色板：
起始位置偏移：
上一部分结束位置偏移
长度：
从 0x0AH 处读取到的 dword 的数据值－ 起始位置偏移
结束位置偏移：
起始位置偏移 ＋ 长度
第四部分，位图数据：
起始位置偏移：
上一部分结束位置偏移
长度：
从 0x22H 处读取到的 dword 的数据值
结束位置偏移：
文件结束
3 单色位图图像数据的表示方法
在单色位图图像中，只有两种颜色，黑色或白色，每一个像素只需要一个比特就能够完成表示，为了清楚比特0或1具体表示哪一种颜色，可以通过查询调色板。
在单色位图图像中，调色板只包含两种颜色，每一种颜色用RGB0 四个字节表示 （在实际的字节流中，顺序是 BGR0）
所以，位图图像数据中的0 代表调色板中 第一种颜色的颜色值， 1 代表调色板中 第二种颜色的颜色值。
4C/C++中数据类型的长度
byte ：
1个字节， 8位（比特）
word：
2个字节， 由 unsignedshort定义
dword：
4 个字节， 由 unsignedlong定义
5 根据前面的位图文件结构表，可以通过自定义数据结构 struct的方式来读取 相应的数据。
6 位图数据的存储方式：
（自下而上，从左到右）
扫描行是由底向上存储的，这就是说，位图数据的第一个字节表示位图左下角的象素，而最后一个字节表示位图右上角的象素。
7 一行单色位图数据的存储格式规定：
每一扫描行的字节数必需是4的整倍数，当不够4的整数倍时，需要加0补齐
以 720 × 450 的单色位图图像为例
水平扫描行的长度为720，则需要720比特来表示一个扫描行，即需要 720/8=90字节来表示，但是 90 不是 4 的整数倍，因此需要用0补齐，直至为4的整数倍，即需要额外的2个填充字节。
最终，长度为720的水平扫描行使用了 92 个字节来表示。
例1:
t1图为50×50的单色图，水平扫描行的长度为50，则需要50比特来表示一个扫描行，即需要50/8=7字节来表示，但是 7 不是 4 的整数倍，因此需要用0补齐，直至为4的整数倍，即需要额外的1个填充字节。
最终，长度为50的水平扫描行使用了 8个字节来表示。
共8×50=400个字节，再加上62个字节的头部，既为文件大小462个字节。
例2:
t3图为40×40的单色图，水平扫描行的长度为40，则需要40比特来表示一个扫描行，即需要40/8=5字节来表示，但是 5 不是 4 的整数倍，因此需要用0补齐，直至为4的整数倍，即需要额外的3个填充字节。
最终，长度为40的水平扫描行使用了 8个字节来表示。
共8×40=320个字节，再加上62个字节的头部，既为文件大小382个字节。
例3:
t5图为16×32的单色图，水平扫描行的长度为16，则需要16比特来表示一个扫描行，即需要16/8=2字节来表示，但是 2 不是 4 的整数倍，因此需要用0补齐，直至为4的整数倍，即需要额外的2个填充字节。
最终，长度为16的水平扫描行使用了 4个字节来表示。
共4×32=128个字节，再加上62个字节的头部，既为文件大小190个字节。
因此水平像素应为4个字节（32个像素）的整数倍最好。
空间利用率高，否则需要补零。
下面针对单色位图test.bmp，50*50分辨率介绍头部数据含义：
[0] 66 byte （66=42H 即 字母 b）
[1] 77 byte （4dH 即字母 m）[0]、[1]是一整体，判断文件是否.bmp文件
[2] 206 byte
[3] 1 byte 1×256+206=462
[4] 0 byte
[5] 0 byte [2]-[5]是一整体，表示文件大小，以字节为单位
[6] 0 byte
[7] 0 byte
[8] 0 byte
[9] 0 byte [6]-[9]是一整体，始终为0。
[10]62 byte
[11]0 byte
[12]0 byte
[13]0 byte [10]-[13]是一整体，单色图为62，表示头部长度为62字节[0]-[61]。
以上为图像文件头部分，共14个字节[0]-[13]
[14]40 byte
[15]0 byte
[16]0 byte
[17]0 byte [14]-[17]是一整体，单色图为40（ox28h），表示图像信息头部
长度为40字节[14]-[53]
[18]50 byte （分辨率）
[19]0 byte
[20]0 byte
[21]0 byte [18]-[21]是一整体，表示位图的宽度，以象素为单位
[22]50 byte （分辨率）
[23]0 byte
[24]0 byte
[25]0 byte [22]-[25]是一整体，表示位图的高度，以象素为单位
[26]1 byte
[27]0 byte [26]-[27]是一整体，位图的位面数（注：
该值将总是1）
[28]1 byte
[29]0 byte [28]-[29]是一整体，每个象素的位数。
1- 单色位图
[30]0 byte
[31]0 byte
[32]0 byte
[33]0 byte [30]-[33]是一整体，压缩说明：
0- 不压缩 。
[34]0 byte
[35]0 byte
[36]0 byte
[37]0 byte [34]-[37]是一整体，用字节数表示的位图数据的大小。
该数必须
是4的倍数，多设置为0，见7的例子。
[38]116 byte
[39]18 byte
[40]0 byte
[41]0 byte [38]-[41]是一整体，用象素/米表示的水平分辨率，打印时用。
值除100，变为象素/厘米。
（18×256＋116）÷100=47象素/厘米
[42]116 byte
[43]18 byte
[44]0 byte
[45]0 byte [42]-[45]是一整体，用象素/米表示的垂直分辨率，打印时用，
值需除100，变为象素/厘米。
[46]2 byte
[47]0 byte
[48]0 byte
[49]0 byte [46]-[49]是一整体，位图使用的颜色数。
单色图为2。
[50]2 byte
[51]0 byte
[52]0 byte
[53]0 byte [50]-[53]是一整体，指定重要的颜色数。
当该域的值等于颜色数时
（或者等于0时），表示所有颜色都一样重要
以上为图像信息头部分，共14个字节[14]-[53]
[54]0 byte
[55]0 byte
[56]0 byte
[57]255 byte [54]-[57]是一整体，第一种颜色：
（0，0，0）黑色。
[58]255 byte
[59]255 byte
[60]255 byte
[61]255 byte [58]-[61]是一整体，第二种颜色：
（255，255，255）白色。
以上为调色板部分，共N × 4byte=2×4=8个字节，
[54]-[61]（单色图N=2）。
调色板规范。
对于调色板中的每个表项，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1）。
以上为头部数据（控制数据），头部长度为62字节[0]-[61]
以下为真正的图像数据，以8个字节为一水平扫描行。
1个填充字节＋ 7个数据字节=8个字节。
最后要说的是：
bmp扫描是有底向上存储，即第一个字节表示bmp左下角的像素。
2011-01-2513:
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bmp转二进制：
Code:
1. FileStream fs = File.OpenRead（filepath）; //filepath文件路径
2. Byte[] tempBuff = new Byte[fs.Length];
3. fs.Read（tempBuff, 0, tempBuff.Length）;
二进制还原bmp
Code:
1. BitmapImage BI = new BitmapImage（）;
2. BI.BeginInit（）;
3. BI.StreamSource = newMemoryStream（bufPic）; //bufPic是图片二进制，byte类型
4. BI.EndInit（）;
5. image_emp.Source = BI;//image_emp是图片控件
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