BMP格式详解 — Windows位图文件的结构与用途
整理了 Windows 默认位图格式 BMP 的文件结构（文件头、信息头、颜色表、像素数组）、几乎不压缩导致体积大的原因、自下而上的存储方式与行填充规则，以及如今仍需要 BMP 的场合。
BMP 是把 Microsoft Windows 和 OS/2 中使用的 设备无关位图（DIB） 保存为文件的格式。它并非由国际标准组织制定的规范，而是由 Microsoft 的开发文档充当事实上的规范。结构简单、任何程序都能轻松读写，是它最大的特点。
文件结构
根据 Microsoft Learn 的“Bitmap Storage”文档，BMP 文件按以下顺序构成：
| 顺序 | 组成部分 | 内容 |
|---|---|---|
| 1 | BITMAPFILEHEADER | 文件标识（BM）、文件大小、像素数据起始位置 |
| 2 | BITMAPINFOHEADER（或 V4·V5 头） | 宽高像素、每像素位数、压缩方式、分辨率 |
| 3 | 颜色表（RGBQUAD 数组） | 用于使用调色板的 1·4·8 位图像 |
| 4 | 像素数组 | 实际图像数据 |
文件的前两个字节是 ASCII BM（十六进制 42 4D），因此即使扩展名被改过，也能通过这个签名确认是否为 BMP。信息头中还有记录打印分辨率（每米像素数）的字段。
自下而上存储
一般的 BMP 从最下面一行到最上面一行依次（bottom-up）存储像素。如果头中的高度值为负数，则表示是从上到下（top-down）存储的。另外，每一行的字节数要在末尾加填充字节，使其成为 4 的倍数。这是自己编写 BMP 解析程序时经常出错的地方。
行大小计算示例
BMP 的每一行都必须按 4 字节对齐。24 位图像宽 101 像素时，一行的实际数据为 101 × 3 = 303 字节，为了成为 4 的倍数要填充 1 字节，按 304 字节保存。因此像素数据的总大小为 （每行字节数）× 高度像素，再加上文件头（通常为 54 字节）就是文件大小。正因为这条规则，直接处理宽度不是 4 的倍数的图像时，常会出现每行错位的错误。
体积大的原因
BMP 大多直接保存 未压缩 的原始像素。24 位 BMP 每像素占 3 字节，所以 1920×1080 的图像约为 6.2MB，4032×3024 的手机照片约为 36.6MB。8 位及以下的调色板图像可以选择 RLE（行程长度编码）压缩，但对照片几乎没有效果。MDN 也因为体积问题建议网页内容避免使用 BMP。
透明度
传统的 24 位 BMP 没有 Alpha 通道。使用 V4·V5 头的 32 位 BMP 可以定义 Alpha 掩码，但很多程序无法正确地将其解释为透明度，因此交换透明图片时用 PNG 更稳妥。
如今仍使用 BMP 的场合
- 老旧的工业设备、嵌入式设备、小票打印机、部分企业内部程序只接受 BMP 时
- 需要不经压缩和解压、直接处理像素的简单程序或教学示例
- Windows 图标（ICO）内部小图像的存储方式
转换时的注意事项
- BMP → PNG：无损，同时体积大幅减小。这是用于存档和分享的最佳转换。
- BMP → JPG：如果是照片，体积可缩小到几十分之一，但会进行有损压缩。
- 其他格式 → BMP：请确认设备要求的位数（24 位或 8 位）。透明区域会被背景色填充。可以在 图片格式转换 工具中保存为 BMP。