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常见颜色深度的 bitmap 之间的相互转换

作者: 刘鹏

日期: 2009-08-14

本文介绍了常见色深的格式转换原理和算法。

简介

在很多场合中会遇到不同颜色深度的 surface 之间的转化问题，如笔者在开发一个虚拟 framebuffer 时就需要将客户 GUI 系统的颜色深度转换成虚拟framebuffer 给定的颜色深度，根据工作中的实际经验，笔者总结了在几对典型的颜色深度之间进行转换的思路和实现方法，读者在此基础可以举一反三，处理更多的转换。

16 位色转成 24 位色

16位色有两种格式，一种是565， 另一种是555，本文以 565 格式为例。

对于 16 位色的 surface，一个像素由两个字节表示，其中 R 颜色分量占 5 位，G 颜色分量占6 位，B 颜色分量占 5 位。

24 位色的 surface，一个像素由三个字节表示，R、G、B 分量各占 8 位。

要将 16 位色转换成 24 位色，需要将565布局的 R、B、G 分量取出来，分别填充到三个字节中去，注意要填充时放在高位，末位补 0 ，否则误差会放大，分拆情况如下图所示：

图1

实现转换的代码如下所示：

for (row = 0;row < src_buffer_height; row++) {
        sp = src_buf + src_buf_pitch * row;
dp = dst_buf + dst_buf_pitch * row;

        for (col = 0; col < src_buffer_width; col++) {
                word = *((Uint16*)sp);
                sp+=2;

                *dp++ = ((word & 0xF800) >> 11) << 3; /* red */
                *dp++ = ((word & 0x07E0) >> 5) << 2;  /* green */
                *dp++ = (word & 0x001F) << 3;         /* blue */
        }
}

4 位色转为 8 位色

对于 4 位色 surface，每个像素由 4 位表示，每个字节可表示两个像素；

对于 8 位色 surface，每个像素由 8 位表示，每个字节表示一个像素；

要将 4 位色转换成 8 位色，需要一个字节的高 4 位和低 4 位分别转成一个字节，如下图所示：

图2

完成转化的示例代码如下所示：

for (row = 0;row < src_buffer_height; row++) {
        sp = src_buf + src_buf_pitch * row;
dp = dst_buf + dst_buf_pitch * row;

        for (col = 0; col < src_buffer_width; col++) {
                bit = (col% 2) << 2;
                if (bit == 0)
                c = *sp++;
                *dp++ = (c >> bit) & 0x0f;
        }
}

2 位色转为 8 位色

对于 2 位色 surface，每个像素由 2 位表示，每个字节可表示四个像素；

对于 8 位色 surface，每个像素由 8 位表示，每个字节表示一个像素；

要将 2 位色转换成 8 位色，需要一个字节按两位为一个单元分拆，然后将每个单元填充成一个字节，如下图所示：

图3

转换的实现代码如下所示：

for (row = 0;row < src_buffer_height; row++) {
        sp = src_buf + src_buf_pitch * row;
dp = dst_buf + dst_buf_pitch * row;

        for (col = 0; col < src_buffer_width; col++) {
                bit = (col% 4) << 1;
                if (bit == 0)
                c = *sp++;
                *dp++ = (c >> bit) & 0x03;
        }
}

1 位色转为 8 位色

对于 1 位色 surface，每个像素由 1 位表示，每个字节可表示八个像素；

对于 8 位色 surface，每个像素由 8 位表示，每个字节表示一个像素；

要将 1 位色转换成 8 位色，需要将一个字节逐位分拆并将其填充成一个字节，如下图所示：

图4

实现代码如下所示：

for (row = 0;row < src_buffer_height; row++) {
        sp = src_buf + src_buf_pitch * row;
dp = dst_buf + dst_buf_pitch * row;

        for (col = 0; col < src_buffer_width; col++) {
                bit = col %8;
                if (bit == 0)
                c = *sp++;
                *dp++ = (c >> bit) & 0x01;
        }
}