Как мне создать файл BMP с чистым Python?

Question

Мне нужно создать черно-белый файл BMP с чистым Python.

Я прочитал статью в Википедии, Формат файла BMP , но я не силен в программировании низкого уровняхочу заполнить этот пробел в моих знаниях.

Итак, вопрос в том, как мне создать черно-белый BMP-файл с матрицей пикселей?Мне нужно сделать это с чистым Python, не используя такие модули, как PIL.Это только для моего образования.

Answer 1

construct - это библиотека на чистом Python для анализа и построения двоичных структур, протоколов и форматов файлов. Он имеет встроенную поддержку формата BMP.

Это может быть лучше, чем ручная работа с struct. Кроме того, у вас будет возможность изучить действительно полезную библиотеку (которая, конечно, construct)

Answer 2

Это полный ответ для монохромных растровых изображений.

import math, struct

mult4 = lambda n: int(math.ceil(n/4))*4
mult8 = lambda n: int(math.ceil(n/8))*8
lh = lambda n: struct.pack("<h", n)
li = lambda n: struct.pack("<i", n)

def bmp(rows, w):
    h, wB = len(rows), int(mult8(w)/8)
    s, pad = li(mult4(wB)*h+0x20), [0]*(mult4(wB)-wB)
    s = li(mult4(w)*h+0x20)
    return (b"BM" + s + b"\x00\x00\x00\x00\x20\x00\x00\x00\x0C\x00\x00\x00" +
            lh(w) + lh(h) + b"\x01\x00\x01\x00\xff\xff\xff\x00\x00\x00" +
            b"".join([bytes(row+pad) for row in reversed(rows)]))

Например:

FF XXXXXXXX
81 X......X
A5 X.X..X.X
81 X......X
A5 X.X..X.X
BD X.XXXX.X
81 X......X
FF XXXXXXXX

Итак, кодируем это как последовательность строк:

smile = [[0xFF], [0x81], [0xA5], [0x81], [0xA5], [0xBD], [0x81], [0xFF]]

Выполните рендеринг с помощью:

bmp(smile, 8)

Обратите внимание, что программист несет ответственность за обеспечение наличия необходимого количества байтов в каждой поставляемой строке.

Черный цвет указан в\ xff \ xff \ xff, а белый цвет указывается в следующем \ x00 \ x00 \ x00, если вы хотите изменить их.

Answer 3

В Python 3 есть моя реализация 24-битного растрового изображения:

from struct import pack

class Bitmap():
  def __init__(s, width, height):
    s._bfType = 19778 # Bitmap signature
    s._bfReserved1 = 0
    s._bfReserved2 = 0
    s._bcPlanes = 1
    s._bcSize = 12
    s._bcBitCount = 24
    s._bfOffBits = 26
    s._bcWidth = width
    s._bcHeight = height
    s._bfSize = 26+s._bcWidth*3*s._bcHeight
    s.clear()


  def clear(s):
    s._graphics = [(0,0,0)]*s._bcWidth*s._bcHeight


  def setPixel(s, x, y, color):
    if isinstance(color, tuple):
      if x<0 or y<0 or x>s._bcWidth-1 or y>s._bcHeight-1:
        raise ValueError('Coords out of range')
      if len(color) != 3:
        raise ValueError('Color must be a tuple of 3 elems')
      s._graphics[y*s._bcWidth+x] = (color[2], color[1], color[0])
    else:
      raise ValueError('Color must be a tuple of 3 elems')


  def write(s, file):
    with open(file, 'wb') as f:
      f.write(pack('<HLHHL', 
                   s._bfType, 
                   s._bfSize, 
                   s._bfReserved1, 
                   s._bfReserved2, 
                   s._bfOffBits)) # Writing BITMAPFILEHEADER
      f.write(pack('<LHHHH', 
                   s._bcSize, 
                   s._bcWidth, 
                   s._bcHeight, 
                   s._bcPlanes, 
                   s._bcBitCount)) # Writing BITMAPINFO
      for px in s._graphics:
        f.write(pack('<BBB', *px))
      for i in range (0, (s._bcWidth*3) % 4):
        f.write(pack('B', 0))



def main():
  side = 520
  b = Bitmap(side, side)
  for j in range(0, side):
    b.setPixel(j, j, (255, 0, 0))
    b.setPixel(j, side-j-1, (255, 0, 0))
    b.setPixel(j, 0, (255, 0, 0))
    b.setPixel(j, side-1, (255, 0, 0))
    b.setPixel(0, j, (255, 0, 0))
    b.setPixel(side-1, j, (255, 0, 0))
  b.write('file.bmp')


if __name__ == '__main__':
  main()

Answer 4

Вы должны использовать модуль Python struct для создания двоичных заголовков, которые понадобятся BMP-файлу. Храните сами данные изображения в объекте bytearray - bytearray - это малоизвестный собственный тип данных Python, который может вести себя как строки C: иметь изменяемые байты, которые принимают числа без знака от 0 до 255 в каждой позиции, все еще могут быть напечатаны и использованы как строка (например, в качестве аргумента для file.write).

Вот небольшая программа, которая использует struct и другие инструменты для создания изображения и записи его в виде файла TGA на чистом Python, как вы и хотите: http://www.python.org.br/wiki/ImagemTGA (она не использует bytearrays, но вместо этого модуль массива python (что тоже интересно)