Windowsビットマップ形式概説

目　次
　↓1.ファイルの構造
　↓2.カラーテーブル
　↓3.データ

1.ファイルの構造

　BMP形式のファイルは，バイナリファイルである．その内容は，ファイルの先頭から順に大きく分けて，ヘッダ，カラーテーブル（フルカラーでは不要），データの3つの部分からなる．
　表1はファイルの構造を示したもので，項番の順に書き込まれる．数値はリトルエンディアンで書き込まれる．なお，項番1から16までがヘッダ，項番17がカラーテーブル，項番18がデータである．

表1　BMP形式のファイル構造
項番 オフセット
（16進）		 型 記号 内容 備考
1 00 unsigned short bfType ファイルの先頭から42h，4dh（"BM"）の順で書き込まれているようにする．リトルエンディアンを用いている場合は，bfType=4d42hとなる．
2 02 unsigned long bfSize ファイルサイズ 単位は[byte]
3 06 unsigned short bfReserved1 予約1 0にする
4 08 unsigned short bfReserved2 0にする
5 0A unsigned long bfOffBits データ部の先頭位置 単位は[byte]
6 0E unsigned long biSize 項番6から16までのサイズ 40になる
7 12 long biWidth 横画素数
8 16 long biHeight 縦画素数
9 1A unsigned short biPlanes 1にする
10 1C unsigned short biBitCount 色数 単位は[bit]
1，4，8，24のいずれか
11 1E unsigned long biCompression 圧縮タイプ 圧縮しない場合は0
12 22 unsigned long biSizeImage データ部のサイズ 単位は[byte]
13 26 long biXPixPerMeter 水平解像度 1[m]あたりの横画素数（0でよい）
14 2A long biYPixPerMeter 垂直解像度 1[m]あたりの縦画素数（0でよい）
15 2E unsigned long biClrUsed 実際に使用されているカラーテーブルの色数 0でよい
0の場合は，biBitCountで指定された色数が使用されていると扱われる．
16 32 unsigned long biClrImportant カラーテーブル内の重要な色数 0でよい
項番17（カラーテーブル）はbiBitCount=1，4，8のときのみ必要
*17 36 unsigned char rgbBlue カラーテーブル[0]のb座標値 biBitCount=1，4，8のときのみ
37 unsigned char rgbGreen カラーテーブル[0]のg座標値 biBitCount=1，4，8のときのみ
38 unsigned char rgbRed カラーテーブル[0]のr座標値 biBitCount=1，4，8のときのみ
39 unsigned char rgbReserved カラーテーブル[0]の予約 0にする
biBitCount=1，4，8のときのみ
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 biBitCoout=1（2色）のときは[1]まで
biBitCoout=4（16色）のときは[15]まで
biBitCoout=8（256色）のときは[255]まで
上記の4項目が必要
項番18（データ）の書き込み方はbiBitCountによって異なる
18 3E(1)
76(4)
436(8)
36(24)
 データ
オフセットはbiBitCountによって異なる
（オフセットのかっこ内数字はbiBitCountの値）

2.カラーテーブル

　ヘッダ部で指定した色数が1[bit]（2色），4[bit]（16色），8[bit]（256色）のときに必要であり， 24[bit]（フルカラー）では不要である．
　使用され得る色のrgb座標値を，色ごとにすべて書きこむ．それぞれの色については，表2の形式を用いる．表2の形式の数値の並びを2色の画像では2回，16色では16回，256色では256回繰り返して書き込む．
　従って，表1のヘッダ部の後に書き込まれるカラーテーブルのサイズは，色数によって表3のようになる．

表2　カラーテーブルにおける1色ごとの形式
項番 型 記号 内容 備考
1 unsigned char rgbBlue b座標値
2 unsigned char rgbGreen g座標値
3 unsigned char rgbRed r座標値
4 unsigned char rgbReserved 予約 0にする
表3　カラーテーブルのサイズ
biBitCount 色数 サイズ[byte]
1 2 8
4 16 64
8 256 1024
24 16777216 0

3.データ

3.1　データ書き込みの概要

　データは，下から順にラインごと，各ラインでは左の画素から順に，画素ごとに書き込む．8×8画素の画像を例にとると，画素ごとの書き込む順序は図1のようになる．

図1　データを書き込む順序
5758 5960 6162 6364
4950 5152 5354 5556
4142 4344 4546 4748
3334 3536 3738 3940
2526 2728 2930 3132
1718 1920 2122 2324
910 1112 1314 1516
1 2 3 4 5 6 7 8

　各ライン及び各画素における書き込み方は以下の通りである．

3.2　各画素における書き込み

(1)フルカラー画像の場合

　rgb各座標値をb，g，rの順に，それぞれunsigned char型で書き込む．すなわち，画素ごとでは，項番4がないことを除いて表2と同じ形式となる．

(2)フルカラー画像ではない場合

　各画素の色と同じ色がカラーテーブル部に書き込まれているので，その色が書き込まれた順番を0から数えた数で書き込む．8[bit]カラーの場合は0から255までの数値を，4[bit]カラーの場合は0から15までの数値を，2[bit]カラーの場合は0または1を，それぞれの色数と同じビット数で書き込む．C言語では，最も小さい場合でも変数のサイズは1[byte]であるが，このサイズで8[bit]カラーの場合は1画素，4[bit]では2画素，1[bit]では8画素分の数値を書き込むことになる．8[bit]の場合はそのまま画素ごとにunsigned char型で書き込めばよいが，それ以外の場合にはビット演算が必要となる．

3.3　各ラインにおける書き込み

　基本的には，各画素ごとに4.2の方法で，左の画素から書き込むが，各ラインのサイズが4[byte]の倍数になるようにする．そのサイズに満たない場合は，ラインごとにデータのない末尾に0を書き込む．例えば，横画素数が97画素の画像の場合，1ラインごとのサイズは表4のようにする．

表4　1ライン当りの書き込みサイズ（横画素数が97の場合）
biBitCount 計算上のサイズ[byte] 実際に書き込むサイズ[byte]
1 12.125
（12[byte]+1[bit]）		 16
4 48.5
（48[byte]+4[bit]）		 52
8 97 100
24 291 292

　すなわち，色数が24[bit]では1[byte]，8[bit]では3[byte]，4[bit]では3[byte]+4[bit]，1[bit]では3[byte]+7[bit]分，それぞれ末尾に0を書き込まなければならない．

参考資料

このページは，八城年伸(Contrail)氏 のまとめによる「DIB フォーマット概要 1.0.2」(1995)を参考にして作成しました．