BMP图二进制转换.doc

   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-file header)、位图信息头(bitmap-information header)、彩色表(color table)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-file header)
BITMAPFILEHEADER
bmfh
位图信息头(bitmap-information header)
BITMAPINFOHEADER
bmih
彩色表(color table)
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
2 byte
两字节的内容用来识别位图的类型：
‘BM’ ： Windows 3.1x, 95, NT, …
‘BA’ ：OS/2 Bitmap Array
‘CI’ ：OS/2 Color Icon
‘CP’ ：OS/2 Color Pointer
‘IC’ ： OS/2 Icon
‘PT’ ：OS/2 Pointer
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
File Size
1 dword
用字节表示的整个文件的大小
6-9
Reserved
1 dword
保留，必须设置为0
10-13
Bitmap Data Offset
1 dword
从文件开始到位图数据开始之间的数据(bitmap data)之间的偏移量
图像信息头
14-17
Bitmap Header Size
1 dword
位图信息头(Bitmap Info Header)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 - Windows 3.1x, 95, NT, …
0Ch - OS/2 1.x
F0h - OS/2 2.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
1 dword
位图的宽度，以象素为单位
22-25
Height
1 dword
位图的高度，以象素为单位
26-27
Planes
1 word
位图的位面数（注：该值将总是1）
28-29
Bits Per Pixel
1 word
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
1 dword
压缩说明：
0 - 不压缩 (使用BI_RGB表示)
1 - RLE 8-使用8位RLE压缩方式(用BI_RLE8表示)
2 - RLE 4-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
Bitmap Data Size
1 dword
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
1 dword
用象素/米表示的水平分辨率
42-45
VResolution
1 dword
用象素/米表示的垂直分辨率
4**9
Colors
1 dword
位图使用的颜色数。如8-比特/象素表示为100h或者256
50-53
Important
1 dword
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 * 4 byte
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
Bitmap Data
xxx bytes
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R G B 0 四个字节表示 （在实际的字节流中，顺序是 B G R 0）
   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。

4 C/C++中数据类型的长度
       byte ： 1个字节， 8位（比特）
       word： 2个字节， 由 unsigned short定义
       dword：4 个字节， 由 unsigned long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 × 4 byte=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。
2011-01-25 13:06 112人阅读 评论(0) 收藏 举报
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 = new MemoryStream(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