Cấu trúc file ảnh BMP

File ảnh BMP
Nếu ta hình dung trong một tệp ảnh xếp liên tiếp các byte từ đầu đến cuối và
dồn chúng vào trong một hộp chữ nhật, thì có thể hình dung tệp ảnh BMP nh hình
vẽ sau:
I. Data of Image
1. ảnh 24 bit
Mỗi điểm ảnh chiếm 3 byte mô tả ba thành phần: Red, Green, Blue.
Hình 1. Cấu trúc file ảnh BMP
2. ảnh 256 màu
Mỗi điểm ảnh chiếm 1 byte, chỉ số hiệu màu của điểm ảnh này.
Số hiệu màu của các điểm ảnh: 0, 1, , 255
Màu của điểm ảnh đợc mô tả trong bảng màu. Giả sử byte mô tả điểm ảnh
có giá trị là b và bảng màu đợc chứa trong mảng P, thì thành phần các
màu của điểm ảnh này là P[b].R, P[b].G, P[b].B. Chẳng hạn, một điểm
ảnh có số hiệu màu 20, các thành phần của màu 20 là
P[20].R, P[20].G, P[20].B
3. ảnh 16 màu
Bảng màu có 16 màu, đợc đánh số từ 0 đến 15.
Mỗi điểm ảnh đợc mô tả bởi một con số, có giá trị từ 0 đến 15. Do vậy,
giá trị mỗi điểm ảnh chỉ cần 4 bit để mô tả.
Hai điểm ảnh đợc chứa trong một byte: điểm ảnh đứng trớc (bên trái) đợc
chứa trong 4 bit cao, điểm ảnh đứng sau (bên phải) đợc chứa trong 4 bit
thấp.
Ví dụ, byte b = 217 (11011001) chứa dữ liệu của hai điểm ảnh có giá trị
lần lợt là 13 và 9.
4. ảnh 2 màu
Bảng màu có 2 màu, đợc đánh số từ 0 đến 1.
Mỗi điểm ảnh đợc mô tả bởi một con số, có giá trị 0 hoặc 1. Do vậy, giá
trị mỗi điểm ảnh chỉ cần 1 bit để mô tả.
Tám điểm ảnh đợc chứa trong một byte: điểm ảnh đứng trớc (bên trái) đợc
chứa trong bit cao, điểm ảnh đứng sau (bên phải) đợc chứa trong bit thấp.

Ví dụ, byte b = 217 (11011001) chứa dữ liệu của 8 điểm ảnh có giá trị lần
lợt là 1, 1, 0,1, 1, 0, 0 và 1.
II. Color Palette (Bảng màu)
5. ảnh 24 bit: Tệp ảnh không có bảng màu
6. ảnh 256, 16 và 2 màu
Bảng màu chiếm 256*4=1024, 16*4=64, 2*4=8 byte
Mỗi màu đợc mô tả bởi 4 byte, thể hiện 4 thành phần màu: BLUE,
GREEN, RED và DARKGRAY.
Với hầu hết các tệp ảnh BMP, thành phần DARKGRAY bằng 0.
Giá trị của các thành phần BLUE, GREEN và RED đợc lu trữ ở 6 bit cao.
Blue Green Red Darkgra
y
Red Green Blue
Blue Green Red Darkgra
y
Blue Green Red Darkgra
y
Blue Green Red Darkgra
y
III. Header
Header của các tệp ảnh BMP gồm 54 byte, đợc mô tả chi tiết trong bảng sau:
File Header
Số bytes ý nghĩa Nội dung
2 Tên, Kí hiệu BM
4 Kích thớc file ảnh
4 Dự trữ (Không dùng) 0
4 Byte offset in file where image begin (Kích thớc
vùng Information và Header)
54
Windows 3 Bitmap Header

4 Size of this Header 40
4 Image width in pixels
4 Image height in pixels
2 Number of iImage planes, must be 1
2 Bits per pixel 1, 4, 8, 24
4 Compression type (run-length) 0,1,2
4 Size in byte of compressed image, or 0
4 Horizontal resolution, in pixels/meter
4 Vertical resolution, in pixels/meter
4 Number of colors used
4 Number of important colors
4*n Colors palette
IV. Chơng trình minh hoạ đọc ảnh BMP 256 màu
1. Sơ đồ
Chơng trình minh hoạ chỉ đọc ảnh 256 màu.
1. Mở tệp ảnh
2. Đọc 54 byte Header
3. Đọc 256*4 byte Bảng màu
4. Khởi tạo chế độ đồ hoạ
5. Tạo dữ liệu bảng màu
6. Nạp bảng màu
7. Đọc và vẽ các điểm ảnh:
Với dòng i:= 1 đến H dòng ảnh cuối cùng
a. Đọc hết dòng ảnh (W) vào mảng Dg
b.Với cột j:=1 đến W- chiều rộng ảnh
Vẽ ở điểm (j, i) với màu Dg[j]
8. Đóng tệp ảnh
2. Các thành phần chính của chơng trình minh hoạ
1. Mở tệp ảnh Assign(F, Filename);Reset(F,1);
2. Đọc 54 byte Header BlockRead(F,Header,54);

3. Đọc 256*4 byte Bảng màu BlockRead(F, BM, 256*4);
4. Khởi tạo chế độ đồ hoạ
Procedure Setvideo(Mode : Byte);
Var R: Registers;
Begin
R.AH := 0;
R.AL := Mode;
Intr($10,R);
End;
5. Tạo dữ liệu bảng màu
For i:= 0 to 255 do
Begin
PM[i].R:= BM[i].R đẩy xuống 6 bit thấp;
PM[i].G:= BM[i].G đẩy xuống 6 bit thấp;
PM[i].B:= BM[i].B đẩy xuống 6 bit thấp;
End;
6. Nạp bảng màu
R.AH:= $10;
R.AL:= $12;
R.BX:= $00;
R.CX:= Số màu;
R.ES:= Seg(PM);
R.DX:= Ofs(PM);
Intr($10,R);
7. Đọc và vẽ các điểm ảnh:
For i:=1 to Header.H do
BlockRead(F, Dg, Header.W);
For j:=1 to Header.W do WritePixel( j, i, Dg[j]);
8. Đóng tệp ảnh
Close(F);

Mét sè khai b¸o chÝnh
Header : Record
Name : Word;
SizeOfFile, Reserve, SizeOfHI : Longint;
InfoSize, W, H : Longint;
ColorPlanes,BitsPerPixel : Word;
Flag, SizeOfImage, HMeter, VMeter : Longint;
NumOfColorF, NumOfColorS : Longint;
End;
BM : Array [0 255] of Record B, G, R, D : Byte; End;
PM : Array [0 255] of Record R, G, B : Byte; End;
Procedure WritePixel( Col, Row : Integer; Color : Byte );
Var R: Registers;
Begin
R.AH:=$0C;
R.AL:=Color;
R.CX:= Col;
R.DX:=Row;
R.BH:=0;
Intr($10,R);
End;
Bài tập
1. Viết chơng trình đọc ảnh BMP 256.
2. Viết chơng trình đọc ảnh BMP 16 màu.
3. Viết chơng trình đọc ảnh BMP 256, 16 màu hoặc 2 màu.
4. Viết chơng trình đọc ảnh BMP 256 màu và thay đổi mức sáng.
5. Viết chơng trình đọc ảnh BMP 256 màu và tách từng phần màu
Gợi ý
1) Bài tập 3.
Chơng trình minh hoạ đọc ảnh 16 màu.

1. Mở tệp ảnh
2. Đọc 54 byte Header
Số màu := 2
Header.BitsPerPixel
= 1 SHL Header.BitsPerPixel
3. Đọc (4*Số màu) byte Bảng màu
4. Khởi tạo chế độ đồ hoạ
5. Tạo dữ liệu bảng màu
6. Nạp bảng màu
7. Đọc và vẽ các điểm ảnh:
1. Số điểm ảnh trong một byte (SDA) = (8 div Header.BitsPerPixel)
2. Số byte trên một dòng ảnh (SBD) = (Header.W div SDA)
Nếu (Header.W mod SDA)<>0 thì SBD := SBD + 1;
MASK := Số màu -1
For i:= 1 to Header.H
a. BlockRead(F, Dg, SBD)
b.For j:= 1 to SBD
Dùng byte (B = Dg[j]) vẽ SDA điểm ảnh kể từ vị trí (j-1)*SDA
For t := 0 to SDA-1
WritePixel( (j-1)*SDA + t, i, B and MASK)
B := B SHR Header.BitsPerPixel
B and MASK để lấy ra Header.BitsPerPixel bit cuối của byte B.
2) Bài tập 5.
a. Nếu là ảnh xám
Để tăng mức sáng, có thể tăng đều mức sáng của các điểm ảnh. Thay thế
cho WritePixel(j, i, D[j]) là WritePixel(j, i, D[j] + k), trong đó k là giá
trị tăng.
b. Nếu ảnh màu
Với ảnh màu, Dg[j] là số hiệu màu của điểm ảnh ở vị trí (j, i), vì thế
không thể thực hiện bằng cách tăng giá trị D[j].

Đặt b = D[j]. Giá trị các thành phần màu của điểm (j, i) là
PM [b]. R, PM [b]. G, PM [b]. B
Có thể tăng cờng độ của điểm ảnh này bằng
Round(k*PM [b]. R), Round(k*PM [b]. G), Round(k*PM [b]. B)
với k>1.