今日，有同事问我，rgb555模式下的位图文件的格式问题，于是花了一下午的时间通过猜测与测试，分析出了如下bmp文件在rgb555模式下的文件存储规律：
1：bmp文件的文件信息头中的biBitCount数据应该为16
在rgb555模式下，一个像素占用2字节，rgb分别占用5位，另外有一位是填充位。
2：16位数据的组成如下
第一个字节：g5g4g3b7b6b5b4b3
第二个字节：0r7r6r5r4r3g7g6
其中第二个字节的左边第一位为填充位，我在实验中用0填充。
3：该16位bmp图像无调色板数据
4：该16位bmp图像在显示时，图片浏览软件（如windows画图）会将rgb555自动转换为rgb888显示。具体的方法如下
b7b6b5b4b3->b7b6b5b4b3b7b6b5
r7r6r5r4r3->r7r6r5r4r7r6r5
g7g6g5g4g3->r7r6r5r4g7g6g5
测试图片如下
上面的图像为24位bmp图像，从左往右的色带的像素值BGR分别为
0,0,128
0,128,0
128,0,0
0,0,64
0,64,0
64,0,0
32,0,0
如果将图像转换为rgb55模式的bmp文件格式，则转换后的文件为16位的bmp文件。从左往右的色带中的像素值分别为
第一个字节 第二个字节
00000000 01000000
00000000 00000010
00010000 00000000
00000000 00100000
00000000 00000001
00001000 00000000
00000100 00000000
转换代码如下：
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#include <time.h>
BYTE *Read24BitBmpFile2Img(const char * filename,int *width,int *height)
{
FILE * BinFile;
BITMAPFILEHEADER FileHeader;
BITMAPINFOHEADER BmpHeader;
BYTE *img;
unsigned int size;
int Suc=1,w,h;
// Open File
*width=*height=0;
if((BinFile=fopen(filename,"rb"))==NULL) return NULL;
// Read Struct Info
if (fread((void *)&FileHeader,1,sizeof(FileHeader),BinFile)!=sizeof(FileHeader)) Suc=-1;
if (fread((void *)&BmpHeader,1,sizeof(BmpHeader),BinFile)!=sizeof(BmpHeader)) Suc=-1;
if ( (Suc==-1) || (FileHeader.bfOffBits<sizeof(FileHeader)+sizeof(BmpHeader) ))
{
fclose(BinFile);
return NULL;
}
// Read Image Data
*width=w=BmpHeader.biWidth;
*height=h=BmpHeader.biHeight;
size=(*width)*(*height)*3;
fseek(BinFile,FileHeader.bfOffBits,SEEK_SET);
if ( (img=new BYTE[size])!=NULL)
{
for(int i=0;i<h;i++)
{
if(fread(img+(h-1-i)*w*3,sizeof(BYTE),w*3,BinFile)!=w*3)
{
fclose(BinFile);
delete img;
img=NULL;
return NULL;
}
fseek(BinFile,(3*w+3)/4*4-3*w,SEEK_CUR);
}
}
fclose(BinFile);
return img;
}
void BGR8882BGR555(unsigned char *img888, unsigned char * img555,int width,int height)
{
unsigned char *p = img888;
unsigned char *q = img555;
unsigned char r,g,b;
unsigned char r1,g1,b1;
int i ,j;
for(i = 0;i< height;i++)
{
for(j = 0; j< width;j++)
{
b = *p;
g = *(p+1);
r = *(p+2);
g1 = g>>6;
r = (r>>3)<<2;
*(q+1) = r | g1;
g1 = ((g<<2)>>5)<<5;
b1 = (b>>3);
*(q) = g1 | b1;
p+=3;
q+=2;
}
}
}
bool Write555BitImg2BmpFile(BYTE *pImg,int width,int height,const char * filename)
// 当宽度不是4的倍数时自动添加成4的倍数
{
FILE *BinFile;
BITMAPFILEHEADER FileHeader;
BITMAPINFOHEADER BmpHeader;
bool Suc=true;
int i,extend;
BYTE p[4],*pCur;
// Open File
if((BinFile=fopen(filename,"w+b"))==NULL) { return false; }
// Fill the FileHeader
FileHeader.bfType= ((WORD) ('M' << 8) | 'B');
FileHeader.bfOffBits=sizeof(BITMAPFILEHEADER)+sizeof(BITMAPINFOHEADER);
FileHeader.bfSize=FileHeader.bfOffBits+width*height*3L ;
FileHeader.bfReserved1=0;
FileHeader.bfReserved2=0;
if(fwrite((void*)&FileHeader,1,sizeof(BITMAPFILEHEADER),BinFile)!=sizeof(BITMAPFILEHEADER))
Suc=false;
// Fill the ImgHeader
BmpHeader.biSize = 40;
BmpHeader.biWidth = width;
BmpHeader.biHeight = height;
BmpHeader.biPlanes = 1 ;
BmpHeader.biBitCount = 16 ;
BmpHeader.biCompression = 0 ;
BmpHeader.biSizeImage = 0 ;
BmpHeader.biXPelsPerMeter = 0;
BmpHeader.biYPelsPerMeter = 0;
BmpHeader.biClrUsed = 0;
BmpHeader.biClrImportant = 0;
if(fwrite((void*)&BmpHeader,1,sizeof(BITMAPINFOHEADER),BinFile)!=sizeof(BITMAPINFOHEADER))
Suc=false;
// write image data
extend=(2*width+2)/4*4-2*width;
if (extend==0)
{
for(pCur=pImg+(height-1)*2*width;pCur>=pImg;pCur-=2*width)
{
if (fwrite((void *)pCur,1,width*2,BinFile)!=(unsigned int)(2*width)) Suc=false; // 真实的数据
}
}
else
{
for(pCur=pImg+(height-1)*2*width;pCur>=pImg;pCur-=2*width)
{
if (fwrite((void *)pCur,1,width*2,BinFile)!=(unsigned int)(2*width)) Suc=false; // 真实的数据
if (fwrite((void *)(pCur+2*(width-1)+0),1,extend,BinFile)!=1) Suc=false; // 扩充的数据
}
}
// return;
fclose(BinFile);
return Suc;
}
void main()
{
int width,height;
BYTE *pGryImg=Read24BitBmpFile2Img("test.bmp",&width,&height);
printf("%d,%d",width,height);
unsigned char *pImg555 = new unsigned char[width*height*2];
BGR8882BGR555(pGryImg, pImg555,width,height);
Write555BitImg2BmpFile(pImg555,width,height,"result.bmp");
delete pGryImg;
delete pImg555;
return;
}
运行后生成文件result.bmp文件及其文件属性如下
用像素提取工具查看windows画图打开的result.bmp中各个色条的rgb值如下：
以最右边色带为例说明为什么rgb显示为0,0,33
在rgb555中最右边色带的像素值为第一个字节00000100 第二个字节00000000
根据第一个字节：g5g4g3b7b6b5b4b3第二个字节：0r7r6r5r4r3g7g6可知
b7b6b5b4b3为00100
r7r6r5r4r3为00000
g7g6g5g4g3为00000
按照rgb555转为rgb888的转换规则：
b7b6b5b4b3->b7b6b5b4b3b7b6b5
r7r6r5r4r3->r7r6r5r4r7r6r5
g7g6g5g4g3->r7r6r5r4g7g6g5
可以算得rgb888中r的8位数据为00000000，g的8位数据为000000，b的数据为00100001
换算为十进制为RGB(0,0,33)
测试一下自然图像：
原图：24位彩色图像 bmp文件格式
转换后的16位图像（RGB555格式）bmp文件及其文件属性如下：
可以看到16位图像与24位图像基本上没有颜色差别。
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