bmp文件的读写

BMP（Bitmap）文件是一种常见的图片格式，它的文件头包含了图片的一些基本信息，如宽度、高度、位深等。下面是一个简单的 BMP 文件的结构示意图：

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|    文件头      |
+----------------+
|    位图信息头  |
+----------------+
|    调色板      |
+----------------+
|    像素数据    |
+----------------+

读取 BMP 文件可以分为以下几个步骤：

1. 打开文件，读取文件头和位图信息头，解析出图片的宽度、高度、位深等信息。
2. 如果存在调色板，读取调色板数据。
3. 读取像素数据，并根据位深和调色板信息解析出每个像素的颜色值。
4. 关闭文件。

写入 BMP 文件也可以分为以下几个步骤：

1. 创建一个文件并写入文件头和位图信息头，设置图片的宽度、高度、位深等参数。
2. 如果需要使用调色板，创建调色板并写入文件。
3. 将像素数据转换为字节流，并写入文件。
4. 关闭文件。

下面是一个示例程序，实现了 BMP 文件的读取和写入功能：

import struct

# 读取 BMP 文件
def read_bmp_file(filename):
    with open(filename, 'rb') as f:
        # 读取文件头
        f.read(2)  # 跳过标志位
        f.read(4)  # 跳过文件大小
        f.read(4)  # 跳过保留字
        offset = struct.unpack('<I', f.read(4))[0]  # 读取像素数据偏移量

        # 读取位图信息头
        f.read(4)  # 跳过结构体大小
        width = struct.unpack('<i', f.read(4))[0]
        height = struct.unpack('<i', f.read(4))[0]
        f.read(2)  # 跳过位面数
        bit_count = struct.unpack('<H', f.read(2))[0]

        # 读取调色板
        if bit_count <= 8:
            color_table_size = (1 << bit_count) * 4
            f.read(color_table_size)

        # 读取像素数据
        pixel_data_size = (width * bit_count + 31) // 32 * 4 * height
        f.seek(offset)
        pixel_data = f.read(pixel_data_size)

    return width, height, bit_count, pixel_data

# 写入 BMP 文件
def write_bmp_file(filename, width, height, bit_count, pixel_data):
    with open(filename, 'wb') as f:
        # 写入文件头
        f.write(b'BM')
        file_size = 54 + len(pixel_data)
        f.write(struct.pack('<I', file_size))
        f.write(b'\x00\x00')
        f.write(b'\x00\x00')
        f.write(struct.pack('<I', 54))

        # 写入位图信息头
        f.write(struct.pack('<I', 40))
        f.write(struct.pack('<i', width))
        f.write(struct.pack('<i', height))
        f.write(b'\x01\x00')
        f.write(struct.pack('<H', bit_count))
        f.write(b'\x00\x00\x00\x00')
        f.write(b'\x00\x00\x00\x00')
        f.write(b'\x00\x00\x00\x00')
        f.write(b'\x00\x00\x00\x00')
        f.write(b'\x00\x00\x00\x00')

        # 写入调色板
        if bit_count <= 8:
            color_table_size = (1 << bit_count) * 4
            f.write(b'\x00' * color_table_size)

        # 写入像素数据
        f.write(pixel_data)

# 示例：读取 BMP 文件并写入新文件
width, height, bit_count, pixel_data = read_bmp_file('example.bmp')
write_bmp_file('output.bmp', width, height, bit_count, pixel_data)