像素格式说明

像素格式

像素格式(pixel format)像素色彩按分量的大小和排列。这种格式以每个像素所使用的总位数以及用于存储像素色彩的红、绿、蓝和 alpha 分量的位数指定。

像素格式

像素格式描述了像素数据存储所用的格式。定义了像素在内存中的编码方式。下面的像素格式 (PF_) 类型定义了: 本地格式 (PF_A8R8G8B8 以及其他大量的不同的类型) 这意味着在内存中使用了本地储存方式(big endian或者little endian,包括16,24,32位)的整形数据。同时意味着可以把PF_A8R8G8B8格式的图片看作一个32位的整形数组,在16进制表现为0xAARRGGBB。这些字母的意义我们在稍后会提供。 位组格式Byte formats(PF_BYTE_) 在这种格式下每个通道对应一个byte,通道在内存理的组织方式和格式名称定义的相同。例如PF_BYTE_RGBA格式的像素包含了四个byte,一个对应红色,一个绿色,一个蓝色,以及一个alpha通道。 Short格式(PF_SHORT_) 在这种格式下每个通道对应一个unsigned short数据(16 bit整型),通道在内存里的组织方式和格式名称定义的相同。例如PF_BYTE_RGBA格式的像素包含了四个unsigned short数据,一个对应红色,一个绿色,一个蓝色,以及一个alpha通道。 Float16 格式(PF_FLOAT16_) 在这种格式下每个通道对应一个16 bit浮点数,通道在内存理的组织方式和格式名称定义的相同。例如PF_BYTE_RGBA格式的像素包含了四个16 bit浮点数数据,一个对应红色,一个绿色,一个蓝色,以及一个alpha通道。16 bit浮点数也被称为半浮点(half float),非常类似于IEEE 对32bit单精度浮点数标准,只不过它只有5个exponent位和10个mantissa位而已。值得注意,这并不是一个标准的C++数据,CPU对其支持也不够好,不过GPU却能如同处理32bit浮点数一样高效的处理它。 Float32格式(PF_FLOAT32_*) 在这种格式下每个通道对应一个32 bit浮点数,通道在内存理的组织方式和格式名称定义的相同。例如PF_BYTE_RGBA格式的像素包含了四个32 bit浮点数数据,一个对应红色,一个绿色,一个蓝色,以及一个alpha通道。在C++中,这个数据就是普通的float。just “float”。 压缩格式formats (PF_DXT[1-5]) S3TC压缩纹理格式。

颜色通道

颜色通道中R,G,B,A,L 以及 X 的意义是: R 红色成分,通常范围从0.0(没有红色)到1.0(全部的红色)。 G 绿色成分,通常范围从0.0(没有绿色)到1.0(全部的绿色)。 B 蓝色成分,通常范围从0.0(没有蓝色)到1.0(全部的蓝色)。 A alpha(不透明度)成分,通常范围从0.0(完全透明)到1.0(不透明)。 L 亮度成分,通常范围从0.0(黑暗)到1.0(全白)。最终这个成分会被分散到RGB每个中完成最终的图像效果。 X 这个是被系统忽略的成分。 对于RGBL通道来说,默认的情况下设置为0。而Alpha通道却不同,在默认的情况下被设定为1,代表不透明。

全部格式

位组格式 PF_BYTE_RGB, PF_BYTE_BGR, PF_BYTE_BGRA, PF_BYTE_RGBA, PF_BYTE_L, PF_BYTE_LA, PF_BYTE_A Short格式 PF_SHORT_RGBA Float16 格式 PF_FLOAT16_R, PF_FLOAT16_RGB, PF_FLOAT16_RGBA Float32 格式 PF_FLOAT32_R, PF_FLOAT32_RGB, PF_FLOAT32_RGBA bit 本地格式 PF_L8, PF_A8, PF_A4L4, PF_R3G3B2 bit 本地格式 PF_L16, PF_R5G6B5, PF_B5G6R5, PF_A4R4G4B4, PF_A1R5G5B5 bit 本地格式 PF_R8G8B8, PF_B8G8R8 bit 本地格式 PF_A8R8G8B8, PF_A8B8G8R8, PF_B8G8R8A8, PF_R8G8B8A8, PF_X8R8G8B8, PF_X8B8G8R8, PF_A2R10G10B10 PF_A2B10G10R10 压缩格式 PF_DXT1, PF_DXT2, PF_DXT3, PF_DXT4, PF_DXT5

格式笔记

NUKE: nuke的图像数据保存在channel中,我们只需要用到其中的r,g,b三个channel。这三个channel是相互独立的,可以分别从中读取数据,每一次可以读取图像的一行像素。这样看来,最合理的线性存储方式就是每个channel的数据作为一组来保存,即:RRRR…RRRRGGGG…GGGGBBBB…BBBB的形似。 FFMPEG: ffmpeg支持的编码比较多,如果按照像素格式来分,主要有两类,一类是是RGB,另一类是YUV。对于影像类编码,比如xvid/mpeg4之类,颜色模式只能是YUV,甚至仅仅支持yuv420p这一种。因为要考虑到与nuke相结合,这里只看rgb像素格式中的rgb24。rgb24的线性格式为:RRRR…RRRRGGGG…GGGGBBBB…BBBB,可以很方便的和nuke中的channel数据结合。 ffmpeg提供了一个函数可以在各种像素格式之间转换。yuv420p的Cr和Cb分量只有Y分量大小的一半,因此需要的空间只有rgb24的2/3。 libquicktime: libquicktime中没有与上面RGB24一致的原始rgb格式,有一种rgb888格式。其线性格式为:RGBRGBRGB…。libquicktime在保存帧的时候也要先将rgb转换为yuv,不过这个过程是自动完成的。 从rgb24到rgb888的转换: pFrameBufferLinear[yw3+3x] = pFrameRGB_r[Yw+i]; //R pFrameBufferLinear[yw3+3x+1] = pFrameRGB_g[Yw+i]; //G pFrameBufferLinear[yw3+3x+2] = pFrameRGB_b[Yw+i]; //B

WPF格式

在WPF中,图像的像素格式较之于GDI+中有不少变化。比如新增了CMYK印刷通道的支持,对灰度图片的灰阶支持也有长足的进步,在颜色空间方面,新增了scRGB颜色空间,使图像的色彩处理能力有很大的提高。 为了方便加深了解,我将它们按格式性质和色彩空间大致进行了分类。比如将Gray类的放在一起,将Index类的又放在一起…. (1) BlackWhite: 用于显示黑白两种色值的像素格式(非黑即白)。 (2) Gray2: 2BPP(Bits Per Pixel,位/像素)的灰色通道。允许四种灰阶。 (3) Gray4: 4BPP的灰度通道,允许16种灰阶值表示灰色。 (4) Gray8: 显示8BPP的灰度通道,允许256种灰阶值表示灰色。 (5) Gray16: 16BPP的灰色通道,最多允许65536种灰阶值表示灰色。这种格式的Gamma是1.0。 (6) Gray32Float: 32BPP的灰度通道,允许超过40亿灰阶。此格式的Gamma值是1.0。 (7) Indexed1: 指定2种颜色作为调色板的像素格式。 (8) Indexed2: 指定4种颜色作为调色板的像素格式。 (9) Indexed4: 指定16种颜色作为调色板的像素格式。 (10) Indexed8: 指定256种颜色作为调色板的像素格式。 (11) Bgr24: Bgr24像素格式是一种采用24BPP的sRGB格式。 每个颜色通道(蓝色blue, 绿色green, 红色red)各占8BPP(位/像素)。 (12) Bgra32: Bgra32像素格式是一种32BPP的sRGB格式。每个颜色通道(蓝色blue, 绿色green, 红色red)各占8BPP(位/像素),与Bgr24不同的是,它还有用于表现不透明度的alpha通道(8BPP)。 (13) Bgr101010: Bgr101010像素格式是一种采用32BPP(位/像素)的sRGB格式。每个颜色通道(蓝色blue, 绿色green, 红色red)各占10BPP(位/像素)。 (14) Bgr32: Bgr32像素格式是一种采用32BPP(位/像素)的sRGB格式。与Bgr101010格式不同的是,它的每个颜色通道(蓝色blue, 绿色green, 红色red)各占8BPP(位/像素)。 (15) Bgr555: Bgr555也是一种sRGB格式,它采用16BPP(位/像素). 它的每个颜色通道(蓝色blue, 绿色green, 红色red)各占5BPP(位/像素)。 (16) Bgr565: Bgr565像素格式是一种16BPP(位/像素)的sRGB格式。它的每个颜色通道(蓝色blue, 绿色green, 红色red)分别占5BPP,6BPP,5BPP(位/像素)。 (17) Pbgra32: 采用32BPP的一种基于sRGB的像素格式。每个颜色通道(蓝色blue, 绿色green, 红色red,Alpha通道)各占8BPP(位/像素)。每种颜色通道是经过与Alpha值预处理之后的。 (18) Prgba64: 是一种基于sRGB格式,采用64BPP。每个颜色通道(蓝色blue, 绿色green, 红色red,Alpha通道)各占32BPP(位/像素)。每种颜色通道是经过与Alpha值预处理之后的。这种格式的Gamma是1.0。 (19) Rgb24: 是一种基于sRGB格式,采用24BPP。每个颜色通道(蓝色blue, 绿色green, 红色red)各占8BPP(位/像素)。 (20) Rgb48: 是一种基于sRGB格式,采用48BPP。每个颜色通道(蓝色blue, 绿色green, 红色red)各占16BPP(位/像素)。这种格式的Gamma是1.0。 (21) Rgba64: 是一种基于sRGB格式,采用64BPP。每个颜色通道(蓝色blue, 绿色green, 红色red,Alpha通道)各占16BPP(位/像素)。这种格式的Gamma是1.0。 (22) Rgb128Float: 是一种基于ScRGB格式,采用128BPP。每个颜色通道各占32BPP(位/像素)。这种格式的Gamma是1.0。 (23) Rgba128Float: 是一种基于ScRGB格式,采用128BPP。每个颜色通道(蓝色blue, 绿色green, 红色red,Alpha通道)各占32BPP(位/像素)。这种格式的Gamma是1.0。 (24) Prgba128Float: 是一种基于ScRGB格式,采用128BPP。每个颜色通道(蓝色blue, 绿色green, 红色red,Alpha通道)各占32BPP(位/像素)。每种颜色通道是经过与Alpha值预处理之后的。这种格式的Gamma是1.0。 (25) Cmyk32: 用于表现印刷色格式,采用32BPP,共四个颜色通道即C、M、Y、K(青色Cyan, 品红Magenta, 黄色Yellow和黑色blacK),各占8PP。