Base64 を BMP に変換

Base64 を BMP に変換する方法

1. Base64 か data:image/bmp;base64,... 形式の URI 全体を貼り付けるか、文字列の入った .txt ファイルを開きます。ビットマップなら数 MB の文字列も普通なので、ここでも問題なく扱えます。
2. ステータス行の 検出 に BMP と表示されるはずです。プレビューには画像とピクセルサイズが表示され、サイズ にはデコード後のファイルサイズがバイト単位で表示されます。
3. ファイルをダウンロード を押して .bmp を保存します。

ブラウザは <img> で BMP をデコードでき、1 ビットのモノクロ、8 ビットのパレット、24 ビット、ほとんどの 32 ビットのファイルに対応しています。

幅と高さから分かる BMP のファイルサイズ

BMP は、14 バイトのファイルヘッダー、情報ヘッダー（一般的なバージョンで 40 バイト）、省略可能なパレット、そしてピクセルの行で構成されます。各行は 4 バイトの倍数になるよう埋められます。パレットのない 24 ビット画像なら次のとおりです。

file size = 54 + height × (width × 3, rounded up to a multiple of 4)

1 ビットの行には、8 バイトの 2 色パレットが加わります。数値が決まっているので、ビットマップは簡単に検証できます。ファイルヘッダーの 2～5 バイト目に合計サイズが入っていて、100×100 の例の 16進ダンプでは 66 75 00 00 となっています。リトルエンディアンの数値として読むと 0x7566 = 30,054 です。サイズ がそれより小さければ、Base64 が途中で切れています。BMP の行はデフォルトで下から上の順に格納されるので、途中で切れたビットマップは画像の上の部分が失われます。

BMP の Base64 の見た目

BMP はどれも BM という文字で始まるので、Base64 は Qk で始まります。3 文字目はファイルサイズによって 0、1、2、3 のいずれかになり、Qk02 や Qk1m がよく見られます。検出処理では 14 バイト目にある情報ヘッダーのサイズも確認するので、たまたま BM で始まるランダムなデータをビットマップと誤認することはありません。

ヘッダーのないビットマップ（DIB）

ファイルヘッダー BM のないビットマップを渡してくる場合もあります。これは DIB と呼ばれ、Windows のクリップボード（CF_DIB）、ICO ファイル内の画像、一部のデバイス SDK で使われる形式です。Base64 は KAAAA で始まります。これは 40 バイトの情報ヘッダーのサイズ 28 00 00 00 をエンコードしたものです。

ファイルヘッダーがないとバイト列は有効な画像ファイルにならないため、ツールはプレビューできず、バイナリデータと報告します。解決するには、足りない 14 バイトを前に付けます。

import base64, struct

def dib_to_bmp(dib: bytes) -> bytes:
    header_size, = struct.unpack_from("<I", dib, 0)
    bpp, = struct.unpack_from("<H", dib, 14)
    compression, colors = struct.unpack_from("<I", dib, 16)[0], struct.unpack_from("<I", dib, 32)[0]
    if bpp <= 8 and colors == 0:
        colors = 1 << bpp
    masks = 12 if header_size == 40 and compression == 3 else 0
    offset = 14 + header_size + masks + colors * 4
    return b"BM" + struct.pack("<IHHI", 14 + len(dib), 0, 0, offset) + dib

b64 = open("dib.txt").read()
with open("image.bmp", "wb") as f:
    f.write(dib_to_bmp(base64.b64decode(b64)))

ヘッダーには、ファイルの合計サイズと、ピクセルデータのオフセットが必要です。ピクセルデータは情報ヘッダー、16 ビットと 32 ビットのビットフィールド画像のカラーマスク、パレットの後に続きます。テキストとして必要なら、結果を BMP を Base64 に変換 で再エンコードするか、ここで確認してください。ICO ファイルから取り出した DIB は特殊で、透過マスクの分だけ高さが 2 倍になっています。バイナリデータのデコードについては Python での Base64 で詳しく解説しています。

よくある問題

• 「これは BMP ではなく PNG のようです。」 送信側ですでに画像が変換されているか、システム上でビットマップと呼んでいるだけです。.png としてダウンロード で PNG として保存してください。サイズが小さく、どのプログラムでも読めます。
• 別のプログラムで色が入れ替わって見える、または画像が上下逆になる。 BMP はピクセルを青・緑・赤の順で、通常は下から上に格納します。ヘッダーの高さが負の値なら、行は上から下の順です。ブラウザはこれらをすべて処理しますが、簡易的な独自リーダーでは対応していないことがあります。
• デバイスがデコードしたファイルを受け付けない。 デバイスが受け取ったものと SHA-256 を比べてから、16進ダンプでビット深度とヘッダーのバージョンを確認してください。古いリーダーは 40 バイトのヘッダー（オフセット 14 に 28 00 00 00）で、アルファチャンネルがないことを前提にしています。

よくある質問