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| 그래픽 포맷 | |
| 비트맵 | APNG, ARW, BMP, BPG, CR2, CRW, DNG, GIF, ICNS, ICO, JPEG, MRW, NEF, ORF, PEF, PNG, PPM, PSD, RAF, RAW, TIF, TIFF, WebP, X3F, XCF |
| 벡터 | AI, CDR, CGM, EMF, SVG, VSD, WMF |
1 개요
비트맵 디지털 그림을 저장하는 데 쓰이는 그림 파일 포맷. 특히, 마이크로소프트 윈도, OS/2 운영 체제에 널리 쓰인다. 줄여서 비트맵, 또 장치 독립 비트맵의 경우 DIB(Device-independent Bitmap), 장치 종속적인 경우는 DDB(Device-dependent Bitmap)라고 한다.
수많은 그래픽 사용자 인터페이스는 자체 내장 그래픽 하부 시스템에서 비트맵을 사용한다. 이를테면, 마이크로소프트 윈도와 OS/2 플랫폼의 GDI 하부 시스템은 .BMP, .DIB의 파일 확장자 이름을 가진다. 기본적으로 1~24비트의 색을 표현할 수 있다. 알파 채널을 포함한 32비트 포맷이 윈도 XP에서 발표되었다. 일반적으로 데이터를 압축하지 않고 사용되지만, RLE 압축 방식도 지원한다. 간단하게 말하면 그림판 파일.
다른 그림 파일형식과 달리 파일압축 자체를 거의 하지 않아 흉악한 파일 크기를 자랑한다. 거의 대부분의 인터넷 게시판 CGI에서 읽지를 못하거나, 혹은 읽어도 파일을 표시하지 못해 새창을 띄워야 하는 형식이다. 뭣도 모르는 인터넷초보자들이 이 형식으로 게시판에 그림을 올렸다가 낭패 보는 경우가 대부분. 이 때문에 인터넷 상에서는 거의 버려지다시피하는 형식이다. 하지만 사실상 압축을 하지 않는다는 특징때문에 RAW 방면에서는 어느정도 사용되고 있다.
한편 압축하지 않는 점이 오히려 속도에 도움이 되기도 하기 때문에(압축을 푸는 데 시간이 들어간다) 간간히 2D게임에도 쓰이곤 한다. 주로 스트라이프라고 불리는 한 파일에 여러 모션이 들어있는 방식으로 쓰이는 편. 3D의 스킨으로 쓰이기도 한다. 엑스 오퍼레이션이나 독도방어대대 같은 오픈소스 타입의 게임 파일을 살펴보면 알 수 있다. 다른 포맷은 압축을 해제해서 BMP로 바꿔야 하는데, 이 작업에 시간이 걸리기 때문. BMP만이 장치에 바로 전송할 수 있는 이미지 포맷이라 더욱 그렇다. 그나마 이러한 메리트마저도 컴퓨터 성능이 좋아지면서 사라지고 있기에, 현재는 다들 PNG 형식으로 가고 있다.(BMS가 WAV 형식에서 OGG 형식으로 갈아탄 것과 같은 원리이다.)
참고로 BMP형식은 그림을 가장 아래쪽부터 저장하는 특징이 있다. 그래서 일부 프로그램은 BMP 파일을 불러오면 상하가 반전된다.
2 헤더의 구조
BMP 파일을 16진수 편집기를 통해 까보면 어떤 정체를 알 수 없는 숫자들이 맨 처음에 나열되어 있는데, 잘 보면 어떤 파일이든 처음 몇몇 숫자들의 구조는 같다는 공통점이 있다. 이를 헤더라고 한다.
비트맵 파일 헤더 (BITMAPFILEHEADER)
| 시작 위치 | 크기 | 설 명 |
| 0 | 2 | BMP 파일임을 식별할 때 사용되는 매직 넘버. Hex 에디터로 확인 해 보면 'B' (0x42) 'M' (0x4D) 을 확인할 수 있다. |
| 2 | 4 | 모든 헤더를 포함한 BMP 파일의 전체 크기. 리틀 엔디언으로 표기되어 있다. Hex 에디터에서 1E 27 00 00 로 나온다면 10,014Byte |
| 6 | 2 | 예약된 값. 실제 사용하지 않지만 응용 프로그램에 따라 다른 값이 저장될 수 있다. |
| 8 | 2 | |
| 10 | 4 | 비트맵 데이터가 시작되는 위치 (Offset) |
비트맵 정보 헤더 (BITMAPINFOHEADER)
| 시작 위치 | 크기 | 설 명 |
| 14 | 4 | 이 헤더의 크기 (40Byte) |
| 18 | 4 | 비트맵 가로 화소 |
| 22 | 4 | 비트맵 세로 화소 |
| 26 | 2 | 사용하는 색상 판의 수. 1 로 고정 |
| 28 | 2 | 한 화소당 비트의 수. 4, 8 일 경우 색상 테이블이 있는지 확인해야 한다. 16, 24, 32 일 경우 거의 모든 색상을 사용할 수 있기 때문에 일반적으로 색상 테이블이 사용되지 않는다 |
| 30 | 4 | 압축 방식. 흔히 접할 수 있는 BMP 의 경우 0 이 대부분이다. |
| 34 | 4 | 화소 데이터의 총 크기. 파일의 총 크기가 아니다! |
| 38 | 4 | 이미지의 가로 해상도 (미터당 화소) |
| 42 | 4 | 이미지의 세로 해상도 (미터당 화소) |
| 50 | 4 | 중요한 색상 수. 일반적으로 0 |
3 용량 계산법
비압축 포맷이기 때문에, 굳이 알 필요는 없지만 용량 계산이 꽤나 간단하다. 일단 계산 공식은
(width) * (height) * (bits) / 8 / (2^10n)
- width : 이미지의 가로 픽셀 수.
- height : 이미지의 세로 픽셀 수.
- bits : 픽셀 하나를 표현하는데 사용한 비트 수. 예를 들어 RGB 각각 256단계를 표현할 수 있는 이미지는 24비트 이미지이다. R8-G8-B8로 나누어 사용하는데, 255가 이진법으로 11111111이기 때문.
- 8로 나누는 이유는 1바이트 = 8비트이기 때문이다. w * h * b까지 하면 이미지를 표현하는 데 사용된 총 비트 수가 구해지는데, 이를 바이트로 환산하려면 8로 나눠야 한다.
- 킬로, 메가 등의 접두어를 붙이려면 2의 10배수 제곱으로 나누면 된다. 2의 10제곱으로 나누면 킬로바이트, 2의 20제곱으로 나누면 메가바이트로 환산되는 식.
예를 들어보자. 640x480 크기의 24비트 비트맵 이미지가 있다. 이 이미지의 용량은 640px * 480px * 24bits / 8 = 92만 1600 바이트 = 900KB로 계산할 수 있다.
또한, 계산 공식에서 알 수 있듯이 용량은 사용 비트 수 (쉽게 말해서 색 품질)에 비례하므로 16비트 이미지는 같은 사이즈의 24비트 이미지의 3분의 2, 256색 이미지는 3분의 1의 용량을 차지한다.
다만 실제로 비트맵 파일을 만들어서 비교해 보면 약간의 오차가 있다.
4 비트 할당법
8비트까지는 그래픽 툴에서 특정 색을 직접 지정하거나 운영 체제에서 정한 "팔레트[1]"를 사용하는데, 이를 인덱스 컬러(Indexed Color)라고 한다. 그러다가 16비트 이상의 이미지부터 비트를 적당히 3등분(?)하여 사용하게 된다.
- 16비트: R5 G5 B5 X1 or R5 G6 B5
- 24비트: R8 G8 B8
- 32비트: R8 G8 B8 A8 or R8 G8 B8 X8[2]