BMP(DIB)フォーマット解説

拡張子について

拡張子は、「.BMP」「.RLE」「.DIB」などが存在します。

データの構成

DIB(Device Independent Bitmaps)フォーマットは、以下のようなデータで構成されています。

BITMAPFILEHEADER
アドレス	データ長	データの種類	説明
00	2byte	BM	必ずBM
02	4byte	ファイルサイズ	ファイル全体のサイズ
06	2byte	リザーブ1	0で問題無し
08	2byte	リザーブ2	0で問題無し
0A	4byte	イメージまでのオフセット

BITMAPINFOHEADER(Windows形式で使用される)
アドレス	データ長	データの種類	説明
0E	4byte	ヘッダのサイズ	28h
12	4byte	横サイズ	ピクセル単位
16	4byte	縦サイズ	ピクセル単位
1A	2byte	biPlanes	必ず1
1C	2byte	色数	ピクセル当たりのビット数 1h : モノクロ 4h : 16色 8h : 256色 16h : ハイカラー 24h : フルカラー(1677万色)
1E	4byte	圧縮タイプ	0h : 非圧縮 1h : BitCount=8のランレングス圧縮 2h : BitCount=4のランレングス圧縮
22	4byte	イメージのサイズ	非圧縮の場合は0
26	4byte	水平解像度	メートル当たりの解像度。普通は0
2A	4byte	垂直解像度	メートル当たりの解像度。普通は0
2E	4byte	biClrUsed	RGBQUAD(パレット)の数。普通は0。 (ClrUsed!=0)&&(BitCount==24)が成立する場合は、フルカラーフォーマットだが、パレットがbiClrUsed分存在する事を示す。
32	4byte	biClrImporant	カラーテーブル内の幾つの色が重要なのかが格納される。普通は0

BITMAPCOREHEADER(OS/2形式で使用される)
アドレス	データ長	データの種類	説明
0E	4byte	ヘッダのサイズ	0Ch
12	2byte	横サイズ	ピクセル単位
14	2byte	縦サイズ	ピクセル単位
16	2byte	bcPlanes	必ず1
18	2byte	色数	ピクセル当たりのビット数 1h : モノクロ 4h : 16色 8h : 256色 18h : フルカラー(1677万色)

RGBQUAD
データ長	データの種類	説明
1byte	青の輝度
1byte	緑の輝度
1byte	赤の輝度
1byte	リザーブ	必ず0

RGBTRIPLE
アドレス	データ長	データの種類	説明
	1byte	青の輝度
	1byte	緑の輝度
	1byte	赤の輝度

詳しい説明

まず、BITMAPFILEHEADERがファイルの先頭にあり、
Windows形式の場合はBITMAPINFOHEADER、OS/2形式の場合はBITMAPCOREHEADERが、その後ろにあります。
その後ろにカラーインデックス(パレット)、最後にイメージデータが保存されています。

○Windows形式の場合
　　　　BITMAPFILEHEADER
　　　　　　　　↓
　　　　BITMAPINFOHEADER
　　　　　　　　↓
　　　　RGBQUAD[n](カラーインデックス)
　　　　　　　　↓
　　　　実際のイメージ

○OS/2形式の場合
　　　　BITMAPFILEHEADER
　　　　　　　　↓
　　　　BITMAPCOREHEADER
　　　　　　　　↓
　　　　RGBTRIPLE[n](カラーインデックス)
　　　　　　　　↓
　　　　実際のイメージ

カラーインデックスと実際のイメージは、
色数によってサイズが違い、以下のようになっています。

　　　　モノクロ
　　　　　　　　カラーインデックスは2個存在し、
　　　　　　　　イメージは、1ピクセルにつき1bit使用する。（0〜1)
　　　　16色
　　　　　　　　カラーインデックスは16個存在し、
　　　　　　　　イメージは、1ピクセルにつき4bit使用する。（0h〜Fh)
　　　　256色
　　　　　　　　カラーインデックスは256個存在し、
　　　　　　　　イメージは、1ピクセルにつき1byte使用する。（0h〜FFh)
　　　　16万色
　　　　　　　　カラーインデックスは存在しない。
　　　　　　　　イメージは、以下の3byteで構成される。
　　　　　　　　　　　　1byte 　青の輝度(0h〜FFh)
　　　　　　　　　　　　1byte 　緑の輝度(0h〜FFh)
　　　　　　　　　　　　1byte 　赤の輝度(0h〜FFh)

圧縮について

圧縮には、以下のような種類があります。

○BI_RLE8
　　　　256色用の圧縮方法。
　　　　コード化モードと絶対モードが存在し、混在して使用されます。

　　　　□コード化モード
　　　　　　　　以下の例を見れば分かる通り、第1バイトに連続するデータの数、
　　　　　　　　第2バイトにカラーインデックスが格納されています。

　　　　　　　　01 23　　　　　 →　　　23
　　　　　　　　02 46　　　　　 →　　　46 46
　　　　　　　　03 69　　　　　 →　　　69 69 69

　　　　　　　　また、00から始まるコードは、以下のような意味があります。

　　　　　　　　00 00　　　　　 →　　　行の終端を意味する
　　　　　　　　00 01　　　　　 →　　　イメージそのものの終端を意味する
　　　　　　　　00 02 xx yy　　→　　　現在位置から横xx,縦yyのオフセットで次のデータが始まる事を意味する

　　　　□絶対モード

　　　　　　　　絶対モードとは、コード化モードで圧縮できなかった部分を
　　　　　　　　そのまま格納するもので、第2バイト（03h〜FFh）が連続するデータの数、
　　　　　　　　その次からは、カラーインデックスが格納されます。

　　　　　　　　00 03 45 60　　 →　　　456
　　　　　　　　00 04 56 78　　 →　　　5678

○BI_RLE4
　　　　16色用の圧縮方法。
　　　　以下のような感じで、1バイト目にデータの数、
　　　　2バイト目からは、カラーインデックスとなります。

　　　　03 45　　　　　　　　　　　　　　　→　　　454
　　　　09 12 34 56 78 90　　　　　　　 →　　　123456789
　　　　05 12 34 50 00 00　　　　　　　 →　　　12345