BMP

BMPファイルは、次の構造を取る。

• ファイルヘッダー
• 情報ヘッダー
• (必要なら)ビットフィールド
• (必要なら)カラーパレット
• イメージデータ

整数はリトルエンディアンで記述されている。

なお、注記がないものはMicrosoft Windowsのビットマップ形式について記している。OS/2 1.xはWindowsの構造と同じ(情報ヘッダーはBITMAPCOREHEADER構造体)だが、新しいもの(OS/2 2.0以降)は構造が変わっており互換性がないので注意が必要である。

ファイルヘッダーは、次の情報からなる。

ビットマップのサイズが32ビットという仕様のため、4Giバイトを超えるビットマップを作ることは(厳密なエンコーダーには)できない。なお、このビットマップのサイズは信用してはならない。

画像データは、特別な事情がなければヘッダーの直後から始まるので、「イメージデータの開始地点」は通常はファイルヘッダー(14バイト)と情報ヘッダー(BITMAPINFOHEADER構造体なら40バイト)の合計値(この場合は54)がそのまま格納される。

ビットフィールドは、次の全ての条件を満たす場合にのみ存在する。

• BITMAPINFOHEADER構造体以上である
• 構造体のサイズが40である
• ピクセルあたりのビット数が16または32である
• 圧縮方式が3である

16ビット時はRGB555、32ビット時RGB888のときは圧縮タイプを0にして、このフィールドを省略できる。

16ビット時のRGB555とは、カラーマスクが次の値である。

• 赤成分のカラーマスク 0x00007c00
• 緑成分のカラーマスク 0x000003e0
• 青成分のカラーマスク 0x0000001f

32ビット時のRGB888とは、カラーマスクが次の値である。

• 赤成分のカラーマスク 0x00ff0000
• 緑成分のカラーマスク 0x0000ff00
• 青成分のカラーマスク 0x000000ff

これは、RGBの各ビットマスクをそれぞれ4バイト整数で順に表現するだけである。

例えば16ビットでRGB565ならR部分が0x0000f800、G部分が0x000007e0、B部分が0x0000001fである。

カラーパレットは、次の条件のいずれか一方または両方を満たす場合に存在する。

• ピクセルあたりのビット数が1、4、8のいずれか
• BITMAPINFOHEADER構造体以上で、用いる色の数が1以上

COREタイプのときは、B成分の値、G成分の値、R成分の値(それぞれ1バイトの整数)の順に並ぶ必要な数の色(1ビットなら2色、4ビットなら16色、8ビットなら256色)を列挙する。

それ以外では、B成分の値、G成分の値、R成分の値、予約済み部分(必ず0)(それぞれ1バイトの整数)の順に並ぶ必要な色の値(指定されていなければ1ビットなら2色、4ビットなら16色、8ビットなら256色、指定されていればその色数)を列挙する。

1行ごとに原則下から上に向かって並ぶ。ただしBITMAPINFOHEADER構造体以上の構造体を情報ヘッダーに持ち、なおかつ高さの値が負の時は、上から下に並ぶ。

各行はピクセルデータが並んでいる。もし各行が4バイトの倍数でない場合は余ったビットに0を格納する。

各ピクセルのデータはビット数が1・4・8のときはパレット方式、16・32のときはビットフィールド方式、24のときはB成分・G成分・R成分がそれぞれ1バイトずつ並ぶカラータイプ方式である。

BITMAPINFOHEADERなどにある圧縮方式を表わす番号欄は、次のいずれかが指定される。

BI_RGB (0)

BI_RLE8 (1)

BI_RLE4 (2)

BI_BITFIELDS (3)

BI_JPEG (4)

BI_PNG (5)

一般的な無圧縮は0である。ランレングス圧縮(RLE)は、4ビットカラー用が2、8ビットカラー用が1、となる。

3つまりBI_BITFIELDSの場合、圧縮はされていないがカラーマスクが設定されている。16ビットカラーまたは32ビットカラーの場合のみ有効である。

これら以外では、FOURCCと呼ばれる4バイトの文字列によって種別を特定する。

通常のBMPは、左から右、下から上に向かって保存されており、これをボトムアップDIBという。

biHeight(縦ピクセル数)の値が負の場合、方向が上から下に保存されるトップダウンDIBとなるが、対応する処理系は限られている。

色空間がYUV(YCrCb)の場合などは、biHeightの符号にかかわらず常にトップダウンとなる。処理系は正負いずれの値でもその絶対値を用い、トップダウンとして処理を受け付ける必要がある。

なお、圧縮フォーマットではbiHeightはイメージの方向にかかわらず必ず正の値を用いる。

通常のBMPの色空間はRGBである。

biCompressionでYUV(YCrCb)を指定すれば、BMPファイルにYUV(YCrCb)で画像を記録することも可能である。

YUVにもいろいろあるが、フォーマットに応じたFOURCCをbiCompressionに指定することになる。たとえばYUV 4:2:2なら"UYVY"や"Y422"などとするのが一般的である。

基本的なFOURCCはFOURCC.orgに登録されており、フォーマットなどについても情報がある。