### BMP 文件格式简介 BMP（Bitmap File Format），即位图文件格式，是一种常见的图像存储格式。它由微软公司开发，广泛用于Windows操作系统中。BMP文件结构主要包括文件头、信息头、颜色表以及像素数据四个部分[^1]。 以下是基于 `BMPFile` 类的一个简单实现示例，该类可以用来读取和写入 BMP 文件： ```python import struct class BMPFile: def __init__(self, file_path=None): self.file_header = None self.info_header = None self.pixel_data = None if file_path is not None: self.load(file_path) def load(self, file_path): with open(file_path, 'rb') as f: # 读取文件头 (14 字节) self.file_header = { 'bfType': f.read(2).decode('ascii'), 'bfSize': struct.unpack('<I', f.read(4))[0], 'bfReserved1': struct.unpack('<H', f.read(2))[0], 'bfReserved2': struct.unpack('<H', f.read(2))[0], 'bfOffBits': struct.unpack('<I', f.read(4))[0] } # 读取信息头 (40 字节) self.info_header = { 'biSize': struct.unpack('<I', f.read(4))[0], 'biWidth': struct.unpack('<i', f.read(4))[0], 'biHeight': struct.unpack('<i', f.read(4))[0], 'biPlanes': struct.unpack('<H', f.read(2))[0], 'biBitCount': struct.unpack('<H', f.read(2))[0], 'biCompression': struct.unpack('<I', f.read(4))[0], 'biSizeImage': struct.unpack('<I', f.read(4))[0], 'biXPelsPerMeter': struct.unpack('<i', f.read(4))[0], 'biYPelsPerMeter': struct.unpack('<i', f.read(4))[0], 'biClrUsed': struct.unpack('<I', f.read(4))[0], 'biClrImportant': struct.unpack('<I', f.read(4))[0] } # 跳过颜色表并读取像素数据 color_table_size = self.file_header['bfOffBits'] - 54 f.seek(color_table_size, 1) # 跳过颜色表 pixel_data_length = self.file_header['bfSize'] - self.file_header['bfOffBits'] self.pixel_data = bytearray(f.read(pixel_data_length)) def save(self, file_path): with open(file_path, 'wb') as f: # 写入文件头 f.write(struct.pack('<ccIIHHI', *self.file_header['bfType'].encode('ascii'), self.file_header['bfSize'], self.file_header['bfReserved1'], self.file_header['bfReserved2'], self.file_header['bfOffBits'])) # 写入信息头 f.write(struct.pack('<IIIHHIIIIII', self.info_header['biSize'], self.info_header['biWidth'], self.info_header['biHeight'], self.info_header['biPlanes'], self.info_header['biBitCount'], self.info_header['biCompression'], self.info_header['biSizeImage'], self.info_header['biXPelsPerMeter'], self.info_header['biYPelsPerMeter'], self.info_header['biClrUsed'], self.info_header['biClrImportant'])) # 填充颜色表（如果需要） padding_color_table = b'\x00' * (self.file_header['bfOffBits'] - 54) f.write(padding_color_table) # 写入像素数据 f.write(self.pixel_data) # 使用示例 if __name__ == "__main__": bmp_file = BMPFile("example.bmp") # 加载 BMP 文件 # 修改像素数据（假设为单通道灰度图像） for i in range(len(bmp_file.pixel_data)): bmp_file.pixel_data[i] = min(255, bmp_file.pixel_data[i] + 50) # 提高亮度 bmp_file.save("modified_example.bmp") # 保存修改后的 BMP 文件 ``` 上述代码展示了如何通过自定义的 `BMPFile` 类加载 BMP 图像文件，并对其进行简单的像素级操作后再保存回磁盘。注意，在实际应用中可能还需要考虑不同压缩方式下的特殊处理逻辑。