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5.BMPファイルの画像データについて[8bitBMP]

こんにちは、カルチスタッフです。

 

前回に引き続き、Windowsで標準的に使われる画像ファイルである、ビットマップファイルについて説明します。まず、BMPファイルの構成についておさらいしていきたいと思います。BMPファイルは、次の4つの領域で構成されています。

 

 ①ファイルヘッダ

 ②情報ヘッダ

 ③カラーパレット

 ④画像データ

 

BMPファイルは汎用性があるフォーマットですが、ここでは、カルチで使用するBMPファイルのフォーマットに限定して説明します。

 

BMPファイルは、【④画像データ】の形式によってフォーマットが異なるため、【④画像データ】の種類毎に説明を進めたいと思います。

 

カルチで扱う【④画像データ】の形式は、大きく分けて5種類あります。これは、【②情報ヘッダ】の【ビットカウント】の種類によって分けられます。

 

【ビットカウント】は1ドットを表現するために使用するデータサイズを格納します。つまり、使用する色数を表します。

ビットカウントの値

1ドットを表す値の範囲

色数

1

0x00~0x01

2色

4

0x00~0x0F

16色

8

0x00~0xFF

256色

24

0x000000~0xFFFFFF

1677万色

32

0x00000000~0xFFFFFF00

1677万色

前回は、ビットカウントが4の場合のフォーマットについて説明しました。

今回は、ビットカウントが8の場合について、1文字1ファイルのフォントファイルを例にして、BMPフォーマットを説明したいと思います。

 

例として、前回同様、16x16の「永」の文字をBMPファイルフォーマットで表すことを考えます。Unicodeは0x6C38です。

Windowsの標準アプリ「フォト」でbmpを見てみるとこのようになります。

アプリで開いた状態は、ビットカウントが1の場合、4の場合と変わりません。

 

まず始めに、イメージを持ちやすいよう、BMPファイルの4つの構成のうちの【④画像データ】から説明します。

 

ビットカウントが8の場合、1ドットを表すのに使用できる領域は8bit、使用できる値は、0~255までの256個になります。

 

画像データを指定する時のポイントを示します。

  • 黒ドットを0x00、白ドットを0xFFで指定します。

【③カラーパレット】に対応しています。

カルチではビットカウントが8の場合、カラーパレット0に黒色、カラーパレット255に白色を指定します。それ以外のパレットの色は任意に指定します。

カラーパレット

0

0x00000000[黒色]

1

0x00008000

2

0x00800000

254

0xFFFF0000

255

0xFFFFFF00[白色]

フォントデータは白黒で使用することがほとんどなので、256個のカラーテーブルの内、使用するのは0x00と0xFFの2つだけ、という場合が多いです。

 

  • ボトムアップ形式で指定します。

【②情報ヘッダ】の【画像の高さ】に対応しています。ここに負数を設定するとトップダウン形式で格納することが可能です。

トップダウンとは、左上から順番に、右下に向かってドットデータを格納していく方式です。

 

https://www.culti.co.jp/wp-content/uploads/2023_BMP_03_01.png

ボトムアップとは、左下から順番に、右上に向かってドットデータを格納していく方式です。

https://www.culti.co.jp/wp-content/uploads/2023_BMP_03_01.png

 

  • 画像の各行のバイト数を4の倍数に合わせる必要があります。

ビットカウントが8の場合、1ドットを1byteで表すため、横ドット数が4の倍数の場合は各行のバイト数を調整する必要はありません。今回の例では、横ドット数は16ドットなので、調整は不要です。

 

以上のポイントを踏まえて、画像データを作成すると以下のようになります。

では、BMPファイルの先頭から順番に値を見ていきます。

 

①ファイルヘッダ

項目

サイズ

内容

タイプ

2

0x4D42

固定値

サイズ

4

0x00000536

ファイルサイズ(byte)

予約領域

2

0x0000

0

予約領域

2

0x0000

0

オフセットビット

4

0x00000436

画像データ先頭までのオフセット

  • サイズ:

ファイルヘッダサイズ[14byte]+

情報ヘッダサイズ[40byte]+

カラーテーブルサイズ[4byte*256]+

画像データサイズ[(横byte数)16byte*(縦byte数)16byte]=256

14byte+40byte+1024byte+256byte=1334byte=0x536

  • オフセットビット:

ファイルヘッダサイズ[14byte]+

情報ヘッダサイズ[40byte]+

カラーテーブルサイズ[4byte*256]+

 14byte+40byte+1024byte =1078byte=0x436

 

 ②情報ヘッダ

項目

サイズ

内容

情報ヘッダのサイズ

4

0x00000028

固定値:40

画像の幅

4

0x00000010

ピクセルで指定

画像の高さ

4

0x00000010

ピクセルで指定

プレーン数

2

0x0001

固定値:1

ビットカウント

2

0x0008

8:256色

圧縮形式

4

0x00000000

固定値:0(無圧縮)

画像データのサイズ

4

0x00000100

【④画像データ】のByte数

横解像度

4

0x00000EC4

固定値:3780(96dpi)

縦解像度

4

0x00000EC4

固定値:3780(96dpi)

パレット数

4

0x00000000

固定値:0

パレットインデックス

4

0x00000000

固定値:0

  • 画像データのサイズ

横byte数×縦byte数=16byte×16byte=256byte=0x100

 

 ③カラーパレット

項目

サイズ

内容

カラーパレット0

4

0x00000000

0x00の時は黒色

カラーパレット1

4

0x00008000

 

カラーパレット254

4

0xFFFF0000

 

カラーパレット255

4

0xFFFFFF00

0xFFの時は白色

 

ここまで、ビットカウントが8の場合のBMPフォーマットについて具体例を用いて説明しました。

 

ビットマップフォントのフォーマットについてご質問・ご相談などございましたら、お気軽にお問い合わせください。

 

カルチスタッフ

 

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