Что означает расширение bmp

Что означает расширение bmp

Современный человек часто работает с цифровыми изображениями различного формата. Они используются в Интернете, на компьютере, на смартфоне, в цифровом фотоаппарате, в экшн-камерах и других устройствах. Но есть один формат, который способен поставить в тупик некоторых пользователей — BMP. Это не особо распространенный тип изображений (по крайней мере, в наше время), но его все еще можно встретить. Поэтому неплохо было бы понять, что он из себя представляет. Попытаемся ответить на вопрос о том, что собой представляет формат BMP. Но сначала надо бы рассказать об истории его возникновения. Это поможет понять, зачем вообще он был создан. Итак, начнем с истории создания формата BMP.

Предыстория

Примерно в 1994 году разработчикам понадобился новый формат изображений, для использования в программных продуктах. Критерии были поставлены жесткие. Формат должен был работать с 256-цветной палитрой, обладать вменяемым размером. В скором времени был представлен формат BMP. Это было настоящим прорывом на то время. Он массово использовался практически везде. Даже в компании "Майкрософт", которая его и разработала.

Однако шли года, и данный формат перестал быть востребованным. Появились куда более продвинутые технологии компрессии. При этом качество цвета у новых форматов было куда лучше. Теперь BMP используется только в некоторых программах. Да и то, только в тех, разработчики которых не "заморачивались" на интерфейсе, например, ОС "Виндовс". Файл BMP безнадежно устарел. Но его почему-то все еще используют. А теперь попытаемся понять, что же это за зверь.

Что такое BMP?

BMP — это тип файла для хранения растровых изображений. Только растровых. Векторная графика не для этого формата. Особенностью данного формата является то, что он не использует никакого механизма сжатия. Теоретически, он должен обеспечивать высочайшее качество изображения. Но беда в том, что размер такого изображения будет просто гигантским. Именно поэтому данный формат растрового изображения и потерял популярность. Началось падение BMP с олимпа после появления PNG. Этот формат позволял не только сохранить изображение высокого качества при маленьком размере, но и можно было работать со слоями, что весьма важно в современном мире.

Однако пока еще BMP File существует и используется. Поэтому пользователям важно знать, чем можно открыть такие файлы и как сконвертировать его в более удобные форматы. Вот это сейчас и обсудим. Сразу стоит сказать, что таких программ великое множество. И все они способны адекватно работать с данным форматом, так как он довольно старый. Но вот в конвертации есть свои нюансы, о которых стоит упомянуть.

Чем открыть BMP

На данный момент с этой задачей может справиться более или менее продвинутый просмотрщик графических файлов. Как ни странно, даже стандартный вьювер "Виндовс" может открыть данный формат, хоть и с жуткими тормозами. Но лучше всего с этой задачей справляется FS Image Viewer и ACDSee. Такие продвинутые продукты, как "Фотошоп" и редакторы от "Корел" также способны работать с файлами данного формата. А вообще, все современные просмотрщики способны читать данный формат, так как он довольно-таки старый.

Однако все вышеперечисленное касается только операционных систем семейства "Виндовс". А как открыть файл BMP в "Линукс" или "Мак ОС"? Там есть специализированные программные продукты, поддерживающие данный формат. И их немало. Так что проблем не возникнет. А "Мак ОС" еще и поддерживает "Фотошоп", который и вовсе является всеядным. В довесок к остальным мультимедийным программам.

Конвертирование BMP

Как конвертировать BMP в JPG или какой-либо другой более привычный формат? Все зависит от того, какое качество картинки требуется на выходе. Если потери должны быть минимальными, то лучше использовать для этих целей "Фотошоп" или что-то равнозначное. Только "Фотошоп" позволяет сохранить изображение без потери качества. А если использовать для сохранения форматы PNG или PSD, то можно сохранить еще и слои. Если же качество не имеет значения, то можно использовать любой конвертер. Практически все они поддерживают конвертацию в JPEG, PNG, BMP и другие популярные форматы.

И опять же, выше были перечислены исключительно программы под "Виндовс". В "Линукс" или "Мак ОС" дела с конвертированием обстоят несколько иначе. В системе от Apple есть поддержка "Фотошопа", так что быстро перегнать изображение BMP в другой формат без потери качества не составляет проблемы. А вот в "Линукс" приходится пользоваться разнообразными конвертерами, которые часто не в состоянии обеспечить максимальное качество.

Для чего может использоваться этот формат?

Хоть формат BMP и устарел морально, но он все равно может использоваться в некоторых случаях. Достаточно того факта, что весь интерфейс "Виндовс" основан на данном растровом формате. Почему так? Потому, что использовать BMP очень удобно. Он обладает хорошей цветностью и полным отсутствием компрессии. Также изображения в этом формате можно редактировать какое угодно количество раз. И качество ничуть не пострадает. В отличие от того же JPEG. Как раз этим и объясняется живучесть этого формата. Многие разработчики программ под "Виндовс" также активно используют изображения BMP в своих продуктах.

Читайте также:  Как настроить разрешение в nfs most wanted

Еще одна область применения формата — БИОСы компьютеров. Некоторые из них имеют весьма неплохие картинки (они могут включать в себя лого производителя, некоторые элементы интерфейса и прочее). Все они сделаны в формате BMP. Растровые изображения такого плана отлично показывают себя в системах без адекватного графического интерфейса. Потому они и используются в БИОСах.

Размер

Стоит отметить, что хорошая картинка в формате BMP будет "весить" немало. Все дело в том, что данный файловый формат не использует сжатие. Потому и размер не может быть уменьшен. К примеру, качественная фотография с разрешением 1280 на 720 точек будет иметь размер около 300 мегабайт. Такова особенность данного формата.

Внутреннее строение и расширение

Строение файла BMP можно описать так: это однослойное изображение растрового типа с приличной плотностью и хорошей цветопередачей. В этом и заключается главный недостаток формата — он не может использовать дополнительные слои. Потому они был вытеснен в "вебе" более продвинутыми форматами, поддерживающими многослойность.

Заключение

Итак, мы рассмотрели старый, но еще кое-где применяемый формат BMP. Это формат растровых изображений, который может похвастаться отсутствием всякой компрессии и совместимостью практически со всеми программами как просмотрщиками, так и редакторами. Он может применяться в современных программах для обеспечения работы интерфейса. А в операционной системе "Виндовс" он широко используется и по сей день. Конвертировать этот формат в какой-нибудь другой не составляет никакого труда. Для этого имеется огромное количество соответствующего софта. И не только под "Виндовс". В общем, сей формат еще будет жить, несмотря на появление более продвинутых и качественных.

При использовании формата DIB (англ. Device Independent Bitmap , аппаратно-независимый растр) программист может получить доступ ко всем элементам структур, описывающих изображение, при помощи обычного указателя. Но эти данные не используются для непосредственного управления экраном, так как они всегда хранятся в системной памяти, а не в специализированной видеопамяти. Формат пикселя в оперативной памяти может отличаться от того формата, который должен заноситься в видеопамять для индикации точки такого же цвета. Например, в DIB-формате может использоваться 24 бита для задания пикселя, а графический адаптер в этот момент может работать в режиме HiColor с цветовой глубиной 16 бит. При этом ярко-красная точка в аппаратно-независимом формате будет задаваться тремя байтами 0x0000ff, а в видеопамяти — словом 0xF800. При копировании картинки на экран система будет тратить дополнительное время на преобразование кодов цвета из 24-битного формата в формат видеобуфера.

Формат DDB (англ. Device Dependent Bitmap , аппаратно-зависимый растр) всегда содержит цветовые коды, совпадающие с кодами видеобуфера, но храниться он может как в системной, так и в видеопамяти. В обоих случаях он содержит только коды цвета в том формате, который обеспечит пересылку изображения из ОЗУ в видеопамять при помощи простого копирования. [1]

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

BITMAPFILEHEADER [2]

Эта структура содержит информацию о типе, размере и представлении данных в файле. Размер 14 байт.

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

  • bfType — тип файла, символы «BM» (в HEX: 0x420x4d).
  • bfSize — размер всего файла в байтах.
  • bfReserved1 и bfReserved2 — зарезервированы, должны содержать нули.
  • bfOffBits — содержит смещение в байтах от начала структуры BITMAPFILEHEADER до непосредственно битов изображения.

После заголовка файла

BITMAPINFOHEADER [3]

Наиболее простой вариант заголовка. Приложения для Windows NT3.51 и более ранних могут использовать только эту структуру. Размер 40 байт.

biSize Размер данной структуры в байтах. Формат BMP со временем дополнялся и по значению этого поля определяется версия формата. 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 Количество цветовых плоскостей и в формате BMP содержит единицу. biBitCount 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 четырёхбайтовых 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 обычно не используется, однако позволяет хранить данные альфа-канала.
    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 используется в качестве альфа-канала, следующие три отведены для синего, зелёного и красного канала соответственно: 0xAARRGGBB.
Читайте также:  Как пробросить порты на компьютере

biCompression Тип сжатия для сжатых изображений:

Значение Идентификатор Компрессия
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: JPEG-сжатие
5 BI_PNG Win98/Me/2000/XP: PNG-сжатие
6 BI_ALPHABITFIELDS WinCE: изображение не сжато, палитра содержит четыре 4-байтные маски для красной, зелёной, синей и прозрачной (альфа-канал) компонент цвета. Используется для 16- и 32-битных изображений

biSizeImage 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 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. Для DPI 96, которое принято в Microsoft для мониторов, оно будет равно 3780 (если считать по формуле (96 / 25,4) * 1000). biYPelsPerMeter Вертикальное разрешение в пикселях на метр для целевого устройства. biClrUsed 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 размер палитры, используемой для оптимизации работы системных палитр. Если biBitCount равен 16 или 32, оптимальная палитра следует сразу после трёх четырёхбайтных масок.
В упакованном изображении массив пикселей следует сразу после структуры BITMAPINFO, biClrUsed должен содержать ноль, либо реальный размер палитры. biClrImportant Количество элементов палитры, необходимых для отображения изображения. Если содержит ноль — все индексы одинаково важны.

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:

Растр обычно хранится в вертикально зеркальном виде. Но есть также возможность хранить растр не в вертикально зеркальном виде. Признак того, что растр в BMP не в вертикально зеркальном виде задаётся параметром biHeight.

BITMAPV4HEADER [4]

Расширенная версия описанной выше структуры. Win NT 3.51 и более ранние должны использовать структуру BITMAPINFOHEADER. Win98/Me/2000/XP могут использовать вместо структуры BITMAPV4HEADER структуру BITMAPV5HEADER.

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 CIEXYZTRIPLE, указывающая x, y и z координаты трёх цветов, которые соответствуют конечным точкам(endpoints) цветового пространства, определённого для изображения. 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.
Читайте также:  Как будет по английски творог

BITMAPV5HEADER [5]

Win95/NT 4.0: приложения могут использовать BITMAPV4HEADER. Win NT 3.51 и более ранние должны использовать структуру BITMAPINFOHEADER.

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 определяет 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 пикселя хранятся в порядке BGR (Blue,Green,Red)

B bmp-файлах с глубиной цвета 32 бита, байты цвета каждого пикселя 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 CGA) (2-битовый режим официально не стандартизован, но используется).
  • 4 бита — 16-цветное изображение (режимы работы EGA).
  • 8 бит (1 байт) — 256 цветов, последний из режимов, поддерживавших индексированные цвета (см. ниже).
  • 16 бит (2 байта) — режим HiColor, Для 5-6-5 = 65536 возможных оттенков, для 5-5-5 = 32768 возможных оттенков.
  • 24 бита (3 байта) — TrueColor. В связи с тем, что 3 байта не очень хорошо соотносятся со степенями двойки (особенно при хранении данных в памяти, где выравнивание данных по границе слова имеет значение), вместо него часто используют 32-битное изображение. В режиме TrueColor на каждый из трёх каналов (в режиме RGB) отводится по 1 байту (256 возможных значений), общее количество цветов равно 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 (16 бит на канал), поддерживается относительно малым количеством программ и оборудования.

Индексированные цвета

При количестве бит 1 (2 цвета), 2 (4 цвета), 4 (16 цветов) или 8 (256 цветов) на каждый пиксель, может использоваться специальный режим индексированных цветов. В этом случае число, соответствующее каждому пикселю, 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 ограничено не заданными цветами, а максимальным количеством одновременно используемых цветов.

Пример программы

Следующая программа открывает 24 битный BMP файл в окне XWindow, глубина цвета должна составлять 32 бита, на меньшей цветопередаче не работает, так как это усложняет пример:

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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector