このページは、【JavaScript】 自力でCanvas画像をBMPに変換する
『パターン2:パレットを生成』のデモページです



ソースコード

HTML

<html lang="ja">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<script src="./bitmap-ui.js" type="module"></script>
<style>
    #inch{
      width: 1in;
      height: 1in;
      padding: 0;
      border: 0;
      box-sizing: border-box;
    }
</style>
</head>
<body>
    <div id="inch"></div>
    <p><input type="file" id="file_select"></p>
    <p><button id="button">bmp生成</button></p>
    <p><canvas id="canvas"></canvas></p>
</body>
</html>

bitmap-ui.js

import {imageDataToBmp}  from "./imagedatatobmp.js";
(()=>{

window.addEventListener( "DOMContentLoaded" , ()=>{
    // dpi取得
    const dpi = document.getElementById("inch").offsetHeight;
    start("file_select","canvas","button",dpi)
});

const start = (fileSelectId,canvasId,buttonId,dpm) =>{

    const context = document.getElementById(canvasId).getContext("2d");

    const image = new Image();
    image.onload = ()=>{
        context.canvas.width = image.width;
        context.canvas.height = image.height;
        context.drawImage(image, 0, 0, context.canvas.width, context.canvas.height);
    };
    image.onerror = ()=>alert("読み込めませんでした");

    const reader = new FileReader();
    reader.onload = () => image.src = reader.result

    document.getElementById(fileSelectId)
        .addEventListener("change",function(){
            reader.readAsDataURL(this.files[0]);
        });

    document.getElementById(buttonId)
        .addEventListener("click",()=>bitmapDownload(context,dpm));
};
    // ビットマップファイルダウンロード
const bitmapDownload = (context,dpi) =>{
    const {width,height} = context.canvas;
    const imageData = context.getImageData(0,0,width,height).data;

    imageDataToBmp( imageData , width , height ,dpi )
        .then( buffers => {
            const blob = new Blob( buffers, { type:  "octet/stream" });
            const link = document.createElement("a");
            link.href = URL.createObjectURL(blob);
            link.download = "image.bmp";
            link.click();

            URL.revokeObjectURL(link.href);

        });
};

})();

imagedatatobmp.js

export {imageDataToBmp};
const imageDataToBmp = (()=>{
    "use strict";

    // RGBAをRGBに変換(透明度考慮)
    const  RGBAtoRGB = ( r , g , b , a ) =>{
        if( a === 0 ) return [255,255,255];

        const opacity = a / 255;
        const cb = Math.round(b * opacity + 255 * ( 1 - opacity));
        const cg = Math.round(g * opacity + 255 * ( 1 - opacity));
        const cr = Math.round(r * opacity + 255 * ( 1 - opacity));
        return  [cr,cg,cb];
    };

    // 4バイト合わせ
    const widthAdjustBytes = widthBits =>Math.ceil(Math.ceil(widthBits/8)/4) * 4;
    // バッファーセットクラス
    const SetBuffer = class{
        #buffer; #pos=0;
        constructor(size) {this.#buffer = new Uint8Array( size );}
        setData(value){this.#buffer[this.#pos++] = value;}
        get result(){ return this.#buffer;}
    }
    const Set8 =  class extends SetBuffer{ // 1バイト毎
        #outCount=0;
        constructor(size) {super(size);}
        setData(value) {
            this.#outCount++;
            return super.setData(value);
        }
        lineEnd(){
            const mod = this.#outCount % 4;
            if( mod > 0 ) for( let i = 4 - mod; i > 0 ; i -- )
                    super.setData(0);
            this.#outCount = 0;
        }
        end(){this.lineEnd();}
    };
    const Set4 =  class extends Set8 {  // 4bit毎
        #highBit4 = -1;
        constructor(size) {super(size);}
        setData(value){
            if( this.#highBit4 === -1 ) { this.#highBit4 = value << 4;}
            else{super.setData(this.#highBit4 | value); this.#highBit4=-1;}
        }
        lineEnd(){
            if( this.#highBit4 !== -1 ) this.setData(0);
            super.lineEnd();
        }
    };
    const Set1 =class extends Set8{  // 1bit毎
        #byte =0; #count=0;
        constructor(size) {super(size);}
        setData(value){
            const byte = this.#byte | value;
            this.#count ++;
            if( this.#count === 8 ) {
                super.setData(byte);
                this.#byte = this.#count = 0;return;
            }
            this.#byte = byte << 1;
        }
        lineEnd(){
            if( this.#count !== 0 ) {
                super.setData( this.#byte << (7 - this.#count) );
            }
            super.lineEnd();
            this.#byte = this.#count = 0;
        }
    };
    const Set24 =  class  extends Set8{ // 3バイト毎
        constructor(size) {super(size);}
        setData(rgb){
            super.setData(rgb[2]);super.setData(rgb[1]);super.setData(rgb[0]);
        }
    };
    // ビットマップデータ部生成
    const getBitmapData = imgMgr =>{

        const size = widthAdjustBytes(imgMgr.width * imgMgr.bitPerPixel)
            * imgMgr.height;

        // データセットクラスをセレクト
        const setter = (()=>{
            switch (imgMgr.bitPerPixel ){
                case 24:return  new Set24(size);
                case 8:return  new Set8(size);
                case 4:return  new Set4(size);
                case 1:return  new Set1(size);
            }
        })();
            // データ出力
        return imgMgr.imageConvert( setter );
    };
    // imageData.data(DataView) からパレットを抽出
    const extractPalette = imageData =>{
        const dataLength =  imageData.byteLength;
        const paletteBuffer = new Uint32Array(256); // パレット用バッファー

        let indexStart = 256;
        for( let i = 0 ; i < dataLength ; i += 4 ){
            const color = imageData.getUint32( i ); // ピクセルRGBA(32bit)をBEで取得
            if( paletteBuffer.indexOf(color,indexStart) === -1){ // indexStartから最後まで検索
                if( indexStart <= 0) { // 色が256以上ある パレット無効
                    return null;
                }
                indexStart --;
                paletteBuffer[indexStart]=color;
            }
        }
        if( indexStart === 256 ) return null;
        // paletteBufferから使用している部分を切り出し
        return indexStart === 0 ? paletteBuffer : paletteBuffer.slice(indexStart);
    };
    // パレットを有効にするかの判定
    const judgementPaletteSize = (palette,imgManager)=>{

        if( palette === null ) return null;
        const {width,height} = imgManager;

        const length = palette.length;
        const bitPerPixel = imgManager.lengthToBitPerPixel(palette);
            // パレット未使用時サイズ
        const rgbFileSize = widthAdjustBytes(width * 24) * height;
            // パレット使用時のパレット+ビットマップデータバイト数
        const paletteFileSize = widthAdjustBytes(width * bitPerPixel)
                * height + length * 4;
            // パレット出力とRGB出力のサイズを比較
        return ( paletteFileSize > rgbFileSize ) ? null : palette;

    };
    // パレットをビットマップファイルでの形式に変換(RGBA=>BGR)
    const convertPalette = (palette)=>{ // paletteはUint32Array
        // Uint32ArrayはLEなので、メモリ上にRGBAはABGRでセットされている
        // DataViewで1バイトずつ処理する
        const dView = new DataView( palette.buffer );
        for( let i = 0 ; i < dView.byteLength ; i+=4 ){
            const rgb = RGBAtoRGB( dView.getUint8(i+3) , dView.getUint8(i+2)
                , dView.getUint8(i+1) , dView.getUint8(i)  );
            dView.setUint8(i,rgb[2]);dView.setUint8(i+1,rgb[1]);
            dView.setUint8(i+2,rgb[0]);dView.setUint8(i+3,0);
        }
        return palette;
    };
    // imageData の管理
    const imgManager = class {
        #srcData; #width; #height;  #palette; #isConverted = false;

        constructor( imageData,width,height ) {
            this.#width=width;this.#height=height;
            this.#srcData = new DataView(imageData.buffer);
                // パレット抽出後、パレット有効判定
            this.#palette = judgementPaletteSize(extractPalette(this.#srcData),this);
        }
        get compression(){ return 0;}
        get width(){ return this.#width;}
        get height(){ return this.#height;}
        get bitPerPixel(){return this.lengthToBitPerPixel(this.#palette);}
        lengthToBitPerPixel(palette){
            if( palette === null ) return 24;
            const len = palette.length;
            if( len <= 2 ) return 1;
            return len < 17 ? 4 : 8;
        }
        imageConvert( setter ){ // データの列挙
            const width = this.#width,height = this.#height,src = this.#srcData;
            const palette = this.#palette;
            const lineBytes = width * 4;
            const func = palette === null
                ? (pos)=>RGBAtoRGB(src.getUint8(pos),src.getUint8(pos+1)
                    ,src.getUint8(pos+2),src.getUint8(pos+3))
                : (pos)=>palette.indexOf(src.getUint32( pos ));

            // ボトムアップでピクセルを取得
            for( let col = height -1 ; col >= 0 ; col -- ){
                for( let row = 0 , pos = col * lineBytes ; row < width ; row ++, pos += 4 )
                    if( setter.setData( func(pos ) ) === false) break;
                if( col !== 0 ) setter.lineEnd();
            }
            setter.end( );
            return setter.result;
        }
        get palette(){ // ビットマップファイル上での形式に変換したパレット情報を返す
            if( this.#palette === null ) {
                const buffer = [];buffer.byteLength = 0;
                return {buffer:buffer,length:0}; // DataViewを偽装
            }
            if( this.#isConverted ) return this.#palette;
            this.#isConverted = true;
            return convertPalette(this.#palette);
        }
    };

    // ヘッダー生成用フォーマット定数
    const [U8,U16,U32,I32] = (()=>{
        const dp = DataView.prototype;
        return [[dp.setUint8,1],[dp.setUint16,2],[dp.setUint32,4],[dp.setInt32,4]];
    })();
    // ヘッダー生成
    const getHeader = (format,values)=> {
        const size = format.reduce((a,b)=>a+b[1],0);
        const buffer = new DataView(new ArrayBuffer( size ));
        values.reduce((a,b,index)=>{
            format[index][0].call(buffer,a,b,true);
            return a + format[index][1];
        },0);
        return buffer;
    };
    // BMPバイナリイメージの生成
    return (imageData,width,height,dpi=96) =>{
        const dpm = Math.ceil((dpi === 0 ? 96 : dpi) * 39.3701 );

        const imgMgr = new imgManager( imageData,width,height );
        // データ部生成
        const bitmapData = getBitmapData(imgMgr);
        // パレットデータ取得
        const paletteData = imgMgr.palette;
        // BITMAPFILEHEADERのセット
        const dataOffset = paletteData.buffer.byteLength +  14 + 40;
        const fileSize = bitmapData.buffer.byteLength + dataOffset;

        const fileHeader =  getHeader( [U8,U8,U32,U16,U16,U32]
            ,["B".charCodeAt(0) , "M".charCodeAt(0) , fileSize , 0 , 0 ,dataOffset]);

        // BITMAPINFOHEADERのセット
        const infoHeader =  getHeader( [U32,U32,I32,U16,U16,U32,U32,U32,U32,U32,U32]
            ,[40 , imgMgr.width , imgMgr.height  , 1 , imgMgr.bitPerPixel
                ,imgMgr.compression , 0 , dpm , dpm , paletteData.length , paletteData.length]);

        const buffers = [fileHeader.buffer,infoHeader.buffer,paletteData.buffer,bitmapData.buffer];
        return new Promise( resolve => resolve( buffers) );

    };
})();