两个字节合一

Question

首先，如果这是重复的，我深表歉意；但我的 Google-fu 今天似乎让我失望了。

我正在为 Photoshop 编写一个图像格式模块，该格式的保存选项之一包括一个 4 位 Alpha 通道。当然，我必须转换的数据是 8 位/1 字节的 alpha - 所以我基本上需要每两个字节的 alpha，并将其合并为一个。

我的尝试（下），相信还有很大的提升空间：

for(int x=0,w=0;x < alphaData.size();x+=2,w++)
{
     short ashort=(alphaData[x] << 8)+alphaData[x+1];
     alphaFinal[w]=(unsigned char)ashort;
}

alphaData 和 alphaFinal 是分别包含 8 位 alpha 数据和 4 位 alpha 数据的向量。我意识到将两个字节减少为一个的值，必然会导致“分辨率”的损失，但我不禁想到有更好的方法来做到这一点。

有关更多信息，这里是执行相反操作的循环（将 4 位 alpha 从格式转换为 Photoshop 的 8 位）

alphaData 的用途与上述相同，imgData 是一个无符号字符向量，用于保存原始图像数据。 （alpha 数据是在此特定格式变体的图像的实际 rgb 数据之后添加的）

for(int b=alphaOffset,x2=0;b < (alphaOffset+dataLength); b++,x2+=2)
{
    unsigned char lo = (imgData[b] & 15);
    unsigned char hi = ((imgData[b] >> 4) & 15);
    alphaData[x2]=lo*17;
    alphaData[x2+1]=hi*17;
 }

Answer 1

你确定是吗

alphaData[x2]=lo*17;
alphaData[x2+1]=hi*17;

而不是

alphaData[x2]=lo*16;
alphaData[x2+1]=hi*16;

无论如何，要生成与您发布的解码函数一起使用的值，您只需反转操作即可。所以乘以 17 变成除以 17，移位和掩码被重新排序，如下所示：

for(int x=0,w=0;x < alphaData.size();x+=2,w++)
{
    unsigned char alpha1 = alphaData[x] / 17;
    unsigned char alpha2 = alphaData[x+1] / 17;
    Assert(alpha1 < 16 && alpha2 < 16);
    alphaFinal[w]=(alpha2 << 4) | alpha1;
}

Answer 2

  short ashort=(alphaData[x] << 8)+alphaData[x+1];
  alphaFinal[w]=(unsigned char)ashort;

您实际上在 alphaFinal 中丢失了 alphaData[x]。您将 alphaData[x] 向左移动 8 位，然后分配 8 个低位。

你的 for 循环也是不安全的，如果由于某种原因 alphaData.size() 是奇怪的，你会超出范围。

Answer 3

我认为，您想要做的是将 8 位值截断为 4 位值；不要组合两个 8 位值。换句话说，您希望删除每个 alpha 值的四个最低有效位，而不是组合两个不同的 alpha 值。 所以，基本上，你想右移 4。

output = (input >> 4); /* truncate four bits */

如果您不熟悉二进制移位，请使用这个随机的 8 位数字：

10110110
>> 1
= 01011011
>> 1
= 00101101
>> 1
= 00010110
>> 1
= 00001011

所以，

10110110
>> 4
= 00001011

而要反转，则改为左移...

input = (output << 4); /* expand four bits */

使用与以前相同的随机 8 位数字的结果，将是

00001011
>> 4
= 10110000

显然，正如您所指出的，丢失了 4 位精度。但您会惊讶地发现，在一部完全合成的作品中很少有人注意到它。

Answer 4

这段代码

for(int x=0,w=0;x < alphaData.size();x+=2,w++)
{
     short ashort=(alphaData[x] << 8)+alphaData[x+1];
     alphaFinal[w]=(unsigned char)ashort;
}

坏了。给定

#include <iostream>

using std::cout;
using std::endl;

typedef unsigned char uchar;

int main() {
    uchar x0 = 1; // for alphaData[x]
    uchar x1 = 2; // for alphaData[x+1]

    short ashort    = (x0 << 8) + x1; // The value 0x0102
    uchar afinal  = (uchar)ashort; // truncates to 0x02.

    cout << std::hex
         << "x0 = 0x" << x0 << " << 8 = 0x" << (x0 << 8) << endl
         << "x1 = 0x" << x1 << endl
         << "ashort = 0x" << ashort << endl
         << "afinal = 0x" << (unsigned int)afinal << endl
    ;
}

如果您说您的源流包含存储在 8 位存储值中的 4 位对序列，您需要将其重新存储为单个 8 位值，那么您想要的是：

for(int x=0,w=0;x < alphaData.size();x+=2,w++)
{
    unsigned char aleft = alphaData[x] & 0x0f; // 4 bits.
    unsigned char aright = alphaData[x + 1] & 0x0f;  // 4 bits.
    alphaFinal[w] = (aleft << 4) | (aright);
}

“>4”等价于“/16”。