从BMP分析文件二进制流

生活日常使用的文件，例如 .png、.jpg、.pdf等，其在系统中最终是以二进制流的形式存在，而像图片显示器，pdf阅读器等，原理是读取该二进制流进行操作。假如了解了二进制流读取和解析的原理，可以自行开发对应的解析器，也可以创造属于新的文件格式，本文将从较为简单的 BMP格式 来学习如何分析文件的二进制流。

文件二进制流查看

以vscode为例，使用官方的插件 Hex Editor 可以查看文件的二进制流。文件会以16进制的方式将文件二进制流从上到下，从左到右显示。

BMP格式分析

从 BMP格式 可以看出是一种纯位图格式，下面是具体的存储结构，可以看到分六个区域

每个区域存储不同信息，像下面的位图文件头最后的4个字节存储了像素数组起始的起始地址 读取方式是从开头根据偏移量0x0A进行偏移，然后读取4个字节

BMP主要信息

由于BMP文件的信息较多，下面挑重点的进行说明，其他的可以看 BMP格式 进行查阅

像素数组

用于存储像素颜色数据的数组，像素是从下到上、从左到右保存，BMP图片的宽度从0x12，和0x16偏移量各读取4字节获取，颜色数组的16进制字节长度是 色深 * 图片宽度 * 图片高度。

色深

代表使用多少bit表示像素颜色数据 例如 #00ff00 是使用了32色深，分别表示RGB，色深小于8的时候，需要从调色板获取最终颜色。

调色板

调色板是一个颜色数据的数组，当色深小于8的时，像素数组存储的并不是最终用于渲染的颜色数据，而是一个索引，使用该索引到调色板中获取最终用于渲染的颜色。调色板起始时DIB头的结束，即偏移量0x0e，颜色板中每个颜色占4个字节，调色板颜色数量可以从偏移量0x2e读取4个字节获取，获取不到使用2的色深数次方（当前色深的所有颜色值）计算获取。