使用英特尔 IPP 将具有 n 位位深度的图像转换为 16 位位深度的图像。（其中 8 < n < 16）答案

【问题标题】：Converting an image with n-bit bit depth to a 16-bit bit depth image with Intel IPP. (where 8 < n < 16)使用英特尔 IPP 将具有 n 位位深度的图像转换为 16 位位深度的图像。（其中 8 < n < 16）
【发布时间】：2018-03-09 04:23:04
【问题描述】：

我需要对输入图像数据调用以下英特尔 IPP 方法。

ippiColorToGray
ippiLUTPalette
ippiScale（仅适用于 16 位图像）
ippiCopy
ippiSet
ippiAlphaComp

到目前为止，我一直在使用这种方法的 8 位和 16 位版本。但现在我们也允许输入 12 位图像。对于 ippiLUTPalette，我看到我们可以传递我们正在处理的 bitSize。但是对于其他 API，我们没有。

我想到的一种方法是将位深在 8 到 16 位之间的图像转换为 16 位图像，然后继续处理结果。我相信，ippiScale 执行这样的转换。但我找不到它适用于 8、16 和 32 以外的位深度。

有没有办法进行这种转换？

或者是否可以在位深不是 8 位和 16 位的图像上调用前面提到的 API？

【问题讨论】：

您的 10 位或 12 位图像可能使用每个样本 16 位存储。如果是这样，您可以将其视为 16 位图像，只是其中的最大值是 1024 或 4092 而不是 65k。
@CrisLuengo 谢谢

标签： performance image-processing intel intel-ipp

【解决方案1】：

数据类型基于处理器架构。通常它们是word length 的分数或倍数。

因此，现代 CPU 和现代编程语言中没有 12 位数据类型。你有 64、32、16、8 的可寻址内存。

但是没有人阻止您将较少数量的位放入寄存器。

所以如果你想存储 12 位，你通常将它们存储在 16 位类型的低 12 位中。

这就是为什么图像处理算法通常支持8、16、...位的原因。您可以使用任何 16 位算法来处理 12 位强度信息，就像在 16 位上一样。

在某些情况下，您可以将 12 位信息缩放到 16 位。但在大多数情况下，这是不必要的。

将 12 位缩放到 16 位是简单的数学运算。 12bit_value / (2^12-1) = 16bit_value / (2^16-1)。当然你也可以将你的 12bit 值引用到图像中的最大值而不是2^12。那么您将始终使用完整的 16 位。

【讨论】：

感谢您的回答。不过只有一个问题，如果我们最终使用 12 位和 16 位相同数量的内存，那么使用 12 位图像有什么优势？
@sajas 没有优势。这只是一个量化的问题。大多数相机只有一个 8、10 或 12 位 ADC。因此，对于 12 位分辨率，任何强度值都将在 [0,4095] 区间内。他们没有理由将其扩展到 16 位。
是否有任何未压缩的存储格式将 10 位或 12 位组件打包成组？例如6 * 12 位 = 72 位 = 每 2 个像素 9 个字节（对于 yuv444 或 rgb，无二次采样）。我检查了 FFmpeg 源代码，但内部的高深度格式似乎都为每个组件填充了整数字节。 (github.com/FFmpeg/FFmpeg/blob/…)
@PeterCordes：我不是压缩方面的专家，但我想如果没有打包位，利用图像中的冗余可能会更容易。例如。 MPEG 对像素块的移位进行编码，如果这些像素被打包，这可能很难做到。图像压缩的目标是输出尽可能多的信息内容的比特流。因此，输出流将以某种方式打包（例如霍夫曼编码），但输出流不再是每个像素的固定位数。
@CrisLuengo;我问的是 uncompressed 格式，即就像您可能在视频 RAM 中以高深度视频模式或 OpenGL 纹理找到的那样，专用硬件将在其中处理它。借助硬件支持，从位域中为一组连续像素解包组件不是问题。