如何将16位RGB565转换为24位RGB888？

Question

我已经得到了16位rgb565图像（具体来说，Android帧缓冲转储）的手，我想将它转换为24位rgb888以便在普通显示器上查看。

问题是，如何将5或6位通道转换为8位？显而易见的答案是改变它。我开始写这个：

puts("P6 320 480 255"); 
uint16_t buf; 
while (read(0, &buf, sizeof buf)) { 
    unsigned char red = (buf & 0xf800) >> 11; 
    unsigned char green = (buf & 0x07e0) >> 5; 
    unsigned char blue = buf & 0x001f; 
    putchar(red << 3); 
    putchar(green << 2); 
    putchar(blue << 3); 
} 

然而，这并不有一个属性，我想，这是0xffff映射，而不是0xf8fcf8到0xffffff。我需要以某种方式扩大价值，但我不确定这应该如何工作。

Android SDK带有一个名为ddms（Dalvik Debug Monitor）的工具，它可以捕获屏幕。据我从reading the code可以看出，它实现了相同的逻辑;但其截图出现了不同，白色映射到白色。

这里的raw framebuffer,smart conversion ddms和dumb conversion通过上述算法。请注意后者稍暗，更绿。

（顺便说一句，这种转换is implemented in ffmpeg，但它只是执行上面列出的哑转换，在所有零离开的LSB）

我想我有两个问题：

• 有什么最明智的方式将rgb565转换为rgb888？
• DDMS如何转换其截图？

Answer 1

你可以转移，然后或与最重要的位;即

Red 10101 becomes 10101000 | 101 => 10101101 
    12345   12345--- 123 12345123 

这具有您寻找的属性，但它不是从一个空间到另一个空间的值的最线性映射。虽然这很快。 :)

Cletus的答案更完整，可能更好。 :)

Answer 2

您想将每个从5/6位空间映射到8位空间。

• 5位= 32个值
• 6位= 64个值
• 8位= 256个值

您使用走的是幼稚方法的代码，X5 *32分之256 = x8其中256/32 = 8并乘以8左移3，但正如你所说，这并不一定能够“正确地”填充新的数字空间。最大值为5到8是31到255，这是你解决问题的线索。

x8 = 255/31 * x5 
x8 = 255/63 * x6 

其中x5，x6和x8是5，分别6和8位的值。

现在有一个关于实现这个最好方法的问题。它确实涉及到除法和整数除法，你将失去任何余数结果（基本上舍入），所以最好的解决方案可能是做浮点算术，然后回到整数一半。

只需使用此公式为5位和6位转换中的每一个生成查找表即可大幅提高速度。

Answer 3

试试这个：

red5 = (buf & 0xF800) >> 11; 
red8 = (red5 << 3) | (red5 >> 2); 

这将全零映射到全部为零，全部为1到全1，以及之间的一切成之间的一切。你可以把它更有效地通过比特移位到在一个步骤：

redmask = (buf & 0xF800); 
rgb888 = (redmask << 8) | ((redmask<<3)&0x070000) | /* green, blue */ 

做同样为绿色和蓝色（为6位，分别移在顶部方法左2，右4）。

Answer 4

一般的解决方案是将数字视为二进制分数 - 因此，6位数字63/63与8位数字255/255相同。您可以使用最初的浮点数学计算此值，然后计算查找表，如其他海报所示。这也比直击式解决方案更直观。 :)

Answer 5

有一个错误jleedev！

unsigned char green = (buf & 0x07c0) >> 5; 
unsigned char blue = buf & 0x003f; 

良好的代码

unsigned char green = (buf & 0x07e0) >> 5; 
unsigned char blue = buf & 0x001f; 

干杯， 安迪

Answer 6

我几毛钱：

如果你关心精确测绘，又好又快的算法可以这样考虑：

R8 = (R5 * 527 + 23) >> 6; 
G8 = (G6 * 259 + 33) >> 6; 
B8 = (B5 * 527 + 23) >> 6; 

它只使用：MUL，ADD和SHR - >所以它非常快！ 从另一面它是在100％与适当的四舍五入浮点映射兼容：

// R8 = (int) floor(R5 * 255.0/31.0 + 0.5); 
// G8 = (int) floor(G6 * 255.0/63.0 + 0.5); 
// B8 = (int) floor(R5 * 255.0/31.0 + 0.5); 

一些额外的仙： 如果你有兴趣在888至565的转换，这个作品非常好太：

R5 = (R8 * 249 + 1014) >> 11; 
G6 = (G8 * 253 + 505) >> 10; 
B5 = (B8 * 249 + 1014) >> 11; 

常量被发现使用强制搜索与somę早期拒绝加快了一点东西。

Answer 7

我用下面的方法得到了很好的结果。原来我的Logitek摄像头是16bit RGB555，使用以下命令转换为24bit RGB888，允许我使用较小的动物ijg保存为jpeg：感谢您在这里找到的提示信息。

// Convert a 16 bit inbuf array to a 24 bit outbuf array 
BOOL JpegFile::ByteConvert(BYTE* inbuf, BYTE* outbuf, UINT width, UINT height) 
{  UINT row_cnt, pix_cnt;  
     ULONG off1 = 0, off2 = 0; 
     BYTE tbi1, tbi2, R5, G5, B5, R8, G8, B8; 

     if (inbuf==NULL) 
      return FALSE; 

     for (row_cnt = 0; row_cnt <= height; row_cnt++) 
     {  off1 = row_cnt * width * 2; 
      off2 = row_cnt * width * 3; 
      for(pix_cnt=0; pix_cnt < width; pix_cnt++) 
      { tbi1 = inbuf[off1 + (pix_cnt * 2)]; 
       tbi2 = inbuf[off1 + (pix_cnt * 2) + 1]; 
       B5 = tbi1 & 0x1F; 
       G5 = (((tbi1 & 0xE0) >> 5) | ((tbi2 & 0x03) << 3)) & 0x1F; 
       R5 = (tbi2 >> 2) & 0x1F; 
       R8 = (R5 * 527 + 23) >> 6; 
       G8 = (G5 * 527 + 23) >> 6; 
       B8 = (B5 * 527 + 23) >> 6; 
       outbuf[off2 + (pix_cnt * 3)] = R8; 
       outbuf[off2 + (pix_cnt * 3) + 1] = G8; 
       outbuf[off2 + (pix_cnt * 3) + 2] = B8; 
      } 
     } 
     return TRUE; 
}   

Answer 8

的iOS VIMAGE转换

的iOS Accelerate Framework证件办理vImageConvert_RGB565toARGB8888功能如下算法：

Pixel8 alpha = alpha 
Pixel8 red = (5bitRedChannel * 255 + 15)/31 
Pixel8 green = (6bitGreenChannel * 255 + 31)/63 
Pixel8 blue = (5bitBlueChannel * 255 + 15)/31 

对于一次性转换，这将是速度不够快，但如果你要处理许多帧你想使用像iOS vImage转换或自己实现这个使用NEON intrinsics。

从华军社区论坛教程

首先，我们将着眼于转换RGB565 RGB888来。我们假设寄存器q0中有8个16位像素，我们希望将红色，绿色和蓝色分成三个寄存器d2到d4的8位元素。

vshr.u8  q1, q0, #3  @ shift red elements right by three bits, 
           @ discarding the green bits at the bottom of 
           @ the red 8-bit elements. 
vshrn.i16 d2, q1, #5  @ shift red elements right and narrow, 
           @ discarding the blue and green bits. 
vshrn.i16 d3, q0, #5  @ shift green elements right and narrow, 
           @ discarding the blue bits and some red bits 
           @ due to narrowing. 
vshl.i8  d3, d3, #2  @ shift green elements left, discarding the 
           @ remaining red bits, and placing green bits 
           @ in the correct place. 
vshl.i16 q0, q0, #3  @ shift blue elements left to most-significant 
           @ bits of 8-bit color channel. 
vmovn.i16 d4, q0   @ remove remaining red and green bits by 
           @ narrowing to 8 bits. 

每个指令的效果在上述评论中描述，但概括地说，在每个通道上执行的操作是： 用于使用移动到关闭或者推位相邻通道除去颜色数据元素的结尾。 使用第二次移位将颜色数据定位在每个元素的最高有效位中，然后缩小以将元素大小从16位减少到8位。

注意使用这个序列中的元素大小来寻址8位和16位元素，以实现一些掩码操作。

一个小问题

你可能会注意到，如果你使用上面的代码转换为RGB888格式，你的白人是不是很白很白。这是因为，对于每个通道，最低的两个或三个比特是零，而不是一个;在RGB888中，以RGB565表示的白色（0x1F，0x3F，0x1F）变为（0xF8，0xFC，0xF8）。这可以通过使用插入移位来固定，以将一些最重要的位放入较低位。

对于Android特定示例，我找到了一个用intrinsics编写的YUV-to-RGB conversion。