JPG转BMP转换器

为什么要将JPG转换为BMP？

BMP（Bitmap，也称为DIB — Device Independent Bitmap）是微软为Windows操作系统开发的最古老、最简单的光栅图像格式之一。BMP以未压缩形式存储图像，将每个像素的信息直接记录到文件中。这确保了绝对的再现精度，但会产生非常大的文件。

在特定情况下需要将JPG转换为BMP：当需要与旧版Windows软件兼容时，当使用专业工业设备工作时，或者当需要任何程序都能保证支持该格式时。尽管年代久远，BMP由于其简单性和通用兼容性，在某些任务中仍然是有用的工具。

BMP格式的历史

BMP格式由微软于1986年为Windows 1.0操作系统创建。这使它成为今天仍在使用的最古老的图形格式之一。主要目标是为Windows图形界面提供一种简单、通用的光栅图像存储方式。

BMP这个名称来自Bitmap这个词——指光栅图像。该格式也被称为DIB（Device Independent Bitmap），强调其与特定输出设备的独立性。

BMP格式的演变

多年来，该格式经历了几个版本：

• BMP版本1（1986年）— Windows 1.0的基本格式
• BMP版本2（1990年）— 用于Windows 3.0（OS/2 BMP）
• BMP版本3（1992年）— Windows 3.x最常见的版本
• BMP版本4（1995年）— 用于Windows 95，增加了ICC颜色配置文件支持
• BMP版本5（1998年）— 用于Windows 98，完整的ICC配置文件和Alpha通道支持

实际上，大多数BMP文件使用版本3（BITMAPINFOHEADER），它以最大兼容性提供足够的功能。

BMP格式的技术结构

BMP文件结构

BMP文件由几个连续的块组成：

1. 文件头（BITMAPFILEHEADER） — 14字节：

   • 签名"BM"（2字节）— 格式标识符
   • 文件大小（字节）（4字节）
   • 保留字段（4字节）
   • 图像数据起始偏移（4字节）

2. 信息头（DIB Header） — 40+字节：

   • 头大小（确定格式版本）
   • 图像宽度（像素）
   • 图像高度（自上而下扫描时可为负数）
   • 颜色平面数（始终为1）
   • 颜色深度（每像素位数）
   • 压缩类型
   • 图像数据大小
   • 水平和垂直分辨率（每米像素数）
   • 调色板中的颜色数
   • 重要颜色数

3. 颜色调色板（可选） — 用于8位或更低颜色深度的图像

4. 图像数据 — 实际像素，通常从下到上扫描

BMP的颜色深度

BMP支持各种颜色深度：

每像素位数	颜色数	描述
1	2	单色（黑白）
4	16	EGA兼容
8	256	带调色板的VGA兼容
16	65,536	高彩色（RGB555或RGB565）
24	1670万	真彩色（RGB888）
32	1670万 + Alpha	带透明度的真彩色（RGBA）

从JPG转换时，通常会创建24位BMP，因为JPG使用相同的颜色深度（每RGB通道8位）。

BMP的压缩

与普遍认识相反，BMP可以使用压缩：

压缩类型	代码	描述
BI_RGB	0	无压缩（最常见）
BI_RLE8	1	8位图像的RLE压缩
BI_RLE4	2	4位图像的RLE压缩
BI_BITFIELDS	3	无压缩但带自定义位掩码
BI_JPEG	4	JPEG压缩（很少使用）
BI_PNG	5	PNG压缩（很少使用）

实际上，绝大多数BMP文件使用BI_RGB模式（无压缩），这就是它们如此大的原因。

行存储特点

重要的技术细节：在BMP中，每个图像行（扫描线）必须对齐到4字节边界。如果图像宽度（字节）不能被4整除，则添加额外的填充字节。这是32位Windows架构的遗留，针对数据对齐进行了优化。

例如，对于宽10像素的24位图像：

• 行数据：10 × 3字节 = 30字节
• 对齐：30 → 32字节（添加2字节）

JPG与BMP格式比较

特性	JPG	BMP
创建年份	1992	1986
压缩类型	有损（DCT）	通常无压缩
颜色深度	24位（每通道8位）	1-32位
透明度	无	有（32位模式）
元数据	EXIF、IPTC	最少
典型大小	小	非常大
浏览器支持	完全	有限
算法	DCT + 量化	直接像素存储

何时使用BMP而不是JPG

BMP在以下情况下具有优势：

• 使用旧版Windows软件 — 1990年代和2000年代的程序
• 工业设备 — CNC机器、绘图仪、专业打印机
• 最大兼容性 — 保证文件在任何程序中打开
• 无再压缩 — 避免额外的质量损失
• Windows系统任务 — 图标、光标、桌面壁纸（历史上）

何时JPG优于BMP

JPG仍是以下情况的最佳选择：

• 网络发布 — BMP实际上不被现代浏览器支持
• 照片存储 — 可接受质量的紧凑大小
• 文件传输 — 较小的大小意味着更快的传输
• 社交媒体 — 没有平台接受BMP

JPG到BMP的转换过程

转换阶段

1. JPG解码 — 解压压缩的JPEG数据
2. 逆DCT — 从频率系数恢复像素值
3. YCbCr→RGB转换 — 从JPG色彩空间转换到RGB
4. BMP头创建 — 形成BITMAPFILEHEADER和BITMAPINFOHEADER
5. 像素写入 — 从下到上逐行写入数据，4字节对齐

转换时保留的内容

将JPG转换为BMP时： ✅ 原始图像的所有像素 ✅ 尺寸（宽度和高度） ✅ 颜色再现（在24位精度内）

不保留的内容

❌ EXIF元数据（拍摄日期、相机、地理位置） ❌ ICC颜色配置文件 ❌ 图像旋转信息 ❌ JPG创建时丢失的数据（伪影保留）

文件大小：JPG与BMP

转换的主要特点之一是文件大小的急剧增加：

图像尺寸	JPG（85%质量）	BMP（24位）	增加
640×480	~50 KB	900 KB	×18
1920×1080	~400 KB	6 MB	×15
4000×3000	~2 MB	36 MB	×18
8000×6000	~8 MB	144 MB	×18

计算24位BMP大小的公式：

大小 ≈ (宽度 × 3 + 对齐) × 高度 + 54字节头

这解释了为什么BMP几乎从不用于存储照片——现代相机的一张照片会占用数百兆字节。

BMP软件兼容性

操作系统

操作系统	支持	备注
Windows	✅ 完全	原生系统格式
macOS	✅ 完全	预览和所有编辑器
Linux	✅ 完全	所有图形库
Android	✅ 基本	大多数应用程序
iOS	✅ 基本	需要转换

网络浏览器

浏览器	中的BMP	CSS中的BMP
Chrome	✅	✅
Firefox	✅	✅
Safari	✅	✅
Edge	✅	✅
Opera	✅	✅

技术上浏览器支持BMP，但由于巨大的文件大小，强烈不建议在网站上使用。

图形编辑器

BMP被所有图形程序支持：

• Microsoft Paint — 原生格式
• Adobe Photoshop — 完全支持
• GIMP — 完全支持
• CorelDRAW — 完全支持
• Affinity Photo — 完全支持
• Paint.NET — 完全支持

这是BMP的主要优势之一——文件保证在任何图像编辑程序中打开。

BMP在现代世界的应用

工业设备

BMP在工业中仍然流行：

• CNC机器 — 雕刻和铣削设备
• 激光切割机 — 用于处理光栅图像
• 绘图仪 — 大幅面打印
• 刺绣机 — 基本型号
• 印刷电路板 — 创建照片模板

这些设备中有许多具有几十年前开发的固件，只支持基本图像格式。

嵌入式系统

BMP经常用于资源有限的嵌入式系统：

• 格式简单意味着最少的解码代码
• 解压不需要复杂的库
• 可预测的内存使用

游戏开发（历史上）

在DOS和早期Windows时代，BMP是游戏图形的标准格式：

• 角色和物体精灵
• 3D图形纹理
• 界面元素

现代游戏引擎使用更高效的格式，但BMP仍然可以在游戏修改工具中找到。

BMP替代方案

PNG — 适用于大多数任务

PNG提供显著更小的无损压缩：

• 大小：比BMP小3-10倍
• 透明度：完整的Alpha通道
• 网络兼容性：所有浏览器支持
• 元数据：文本块支持

TIFF — 适用于专业任务

TIFF适合专业任务：

• 打印：行业标准
• 存档：长期存储
• 元数据：完整的EXIF、IPTC、XMP支持

WebP无损 — 适用于现代网络

Google的WebP是网络项目的最佳选择：

• 压缩：优于PNG
• 支持：所有现代浏览器
• 透明度：完整的Alpha通道

实用建议

何时将JPG转换为BMP

✅ 转换如果：

• 设备或软件特别需要BMP
• 需要保证与旧系统的兼容性
• 使用工业设备工作
• 为嵌入式系统创建文件

❌ 不转换如果：

• 计划在互联网上发布
• 文件大小很重要
• 需要元数据（EXIF）
• PNG是一个选项

推荐设置

将JPG转换为BMP时：

• 颜色深度：24位（真彩色）— 匹配源JPG
• 压缩：无压缩（BI_RGB）— 最大兼容性
• 扫描方向：标准（从下到上）

BMP大小优化

如果文件大小很关键，可以减少BMP：

• 降低分辨率 — 像素更少 = 文件更小
• 8位调色板 — 256色而不是1600万色（有质量损失）
• RLE压缩 — 用于具有大面积单色的简单图像

结论

将JPG转换为BMP是用于处理旧软件和专业设备的特定操作。由于其简单性和通用兼容性，BMP仍然是一种有用的格式，但其巨大的文件大小使其对大多数现代任务不切实际。对于无损图像存储，PNG更好；对于专业任务，TIFF；对于网络发布，WebP。只有在真正需要兼容性时才选择BMP。