Question

我一直在研究从图像数据构建纹理，但是一些教程提供的代码处理移位比特以获得图像像素。但是，我对位移很新。我理解二进制&和|，但我不知道为什么需要此代码来获取像素数据。

这是纹理数据：

static char* g_pTextureData =
  "?VE`8U)K13Y:1C];2$%:5DQA>'&!@WB*:UQR9EET9%ES8UAP9UMZ>&%[A6Z$>6-Z"
  "S[6XR[*PIH2\"IXN0HY2>DWR#VL;+TL3,LYZ<QZVNUL\"_L)..NJJXN:>[V<#)R;\"Y"
  "W\\G,Y-/4P9^3SZ^KZ-K>RJN?S:VMY=/4U[NPW<+![-GCV<\"UX,C&Y-7BZ=K>V\\2^"
  "W\\F^XL[!R*.6UK:PYM7/RZB:U[R^V;^POY:)SZ^:Y]#/Y=')SZ^:Y]#/Y=')UKBH"
  "OY*%O9*%K()WPYF+Q)Z+JGUVU[RUO9.\"HW=MN9)\\R)N)MXQVM9!WRIN+QIJ+L8-W"
  "GG9FJGYNIGMMJ'YMK()PHWIKN9J+HX)GGGI?L8YQL8US@653F7EBJGYJJGUIEVU@"
  "GGY:F7E9E'18G'I9G'M:E'1;CW->C')6AVE3E'==F7ED<UQ5@6M4EWE5F7Y6DG92"
  "C'!6AVI5@613AVQ5B6U5@6=6?FA8?F96>V)5@6E6AVY<:UE6:UM1>V90@6E0@6A0"
  "<U]7=E]7<UE6<%M7=F!7<%M5:5=4:5M7;EI6:UM2;EY29%138E53:UA1:5A0<%]2"
  "9%E6<%U:;EE;;EA::UE79E548E%39%15:5957U)29E=58E-69EA6<%Y6<%Y6:5E5"
  "6U)3:UY<=F5A<U]?=F1>:UI:9EA7:5E78E158E-6;EQ89E=69%54:5M6<V189%E6"
  "4$I/7556;F->;F!?;EY>:UI=;EY=<&%=9%588E-59%55<&!;:5A96TY25DY/5D]0"
  "/SQ*03],1D-/2$523$)44$-65DI76TY86TQ674Y674Y49EA::5E;64Y2/SQ(/CQ("
  ",#%'+C!',#))-#-,-S--.3-./#9//#9./#1-0SM02D%013U,/SA*-S-(+BY%,3!&"
  "(R-%&Q]$&A]%'B)'(R1()\"5((B-(*2=(*\"9)+\"E)+2M))21%(\"%#'!Y#(\"%$(B)%"
  "\"A)\"\"A)\"\"1-\"\"A-\"\"A1\"\"A-\"\"Q-\"#!5\"#A5\"#A5\"#Q9\"$AA"
  "\"&QU$%QM#\"Q-\"\"A-\""
  "";

提供的宏用于获取颜色的位数据表示：

#define HEADER_PIXEL(data,pixel) { \
  pixel[0] = (((data[0] - 33) << 2) | ((data[1] - 33) >> 4)); \
  pixel[1] = ((((data[1] - 33) & 0xF) << 4) | ((data[2] - 33) >> 2)); \
  pixel[2] = ((((data[2] - 33) & 0x3) << 6) | ((data[3] - 33))); \
  data += 4; \
}

我的理解是'?'的小数值为63。所以跟随宏观，63 - 33 = 30 然后左移2位

(00000000 00000000 00000000 00011110) << 2
(00000000 00000000 00000000 01111000) = 120

接下来是V，小数值为86 随着宏，86 - 33 = 53 然后右移4位

(00000000 00000000 00000000 00110101) >> 4
(00000000 00000000 00000000 00001101) = 13

然后我们做一个按位或操作

01111000
00001101
========
01111101 = 125

我理解这背后的数学。但我的问题是为什么需要数学？为什么33和位移？另外，为什么我们需要0xF和0x3？

是否正在解压缩图像数据？或者它正在做其他事情？

这是我需要知道的吗？或者这只是一个非常具体的例子，因为我们压缩/解压缩图像的方式是什么？

更新，感谢@ v154c1帮我解决这个问题。

对于遇到此事的其他人。这就是我使用@ v154c1演示的方式对其进行合理化的方法。

00rrrrrr << 2 = rrrrrr00
00rrgggg >> 4 = 000000rr
rrrrrr00 | 000000rr = rrrrrrrr

00rrgggg & 00001111 = 0000gggg << 4 = gggg0000
00ggggbb & >> 2 = 0000gggg
gggg0000 | 0000gggg = gggggggg

00ggggbb & 00000011 = 000000bb << 6 = bb000000
00bbbbbb
bb000000 | 00bbbbbb = bbbbbbbb

Answer 1

Roger Rowland（Explanation of Header Pixel in GIMP created C Header File of an XPM image）联系的答案实际上很好地解释了它。它们以4个可打印字符存储RGB值（24位）。

魔术值33是他们使用的第一个可打印字符（ASCII中为!）。

因此GIMP完成的过程是：

首先，你有一个像素，其中R，G和B有3个8位值。你可以这样成像：

rrrrrrrr gggggggg bbbbbbbb

但你不能简单地将其转储到头文件中。所以你将它分成6位组:(值0 - 63）：

rrrrrr rrgggg ggggbb bbbbbb

然后将数字33添加到每个组（因此值为33 - 96.），然后将其作为4个字符存储到头文件中。

为了将其解码回像素数据，您只需减去33以获得原始的6位值，并将它们再次组合成3个8位值。

这种移位和掩码（&）只是将这些位组合在一起。

例如，先举一拳：

pixel[0] = (((data[0] - 33) << 2) | ((data[1] - 33) >> 4));

data[0]和data[1]是第一个和第二个字符（添加了33个字符）。所以你减去它（data[0] - 33）并得到：

data[0] - 33 = rrrrrr
data[1] - 33 = rrgggg

然后轮班将价值推向正确的位置：

rrrrrr << 2  = rrrrrr00
rrgggg >> 4  =       rr

将它们一起添加时，您的原始值为rrrrrrrr。

值33到96映射到字符：

!, ", #, $, %, &, \', (, ), *, +, ,, -, ., /, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,
9, :, ;, <, =, >, ?, @, A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P,
Q, R, S, T, U, V, W, X, Y, Z, [, \\, ], ^, _, `

Answer 2

您已经收到了主要问题的答案，所以我会回答其他问题。： - ）

是否正在解压缩图像数据？或者它正在做其他事情？

您所看到的是encoding。压缩是编码的一种种，但这不是压缩。

考虑一下我是否告诉过你需要给我一个介于4到9之间的数字。但如果我告诉你，你只能使用A，B的符号集， C。如果你只是想做一些事情，你可能会选择：

 4 => A
 5 => B
 6 => C
 7 => AA
 8 => BB
 9 => CC

当然可能还有其他编码。有些可能更容易阅读和理解，也许是浪费＆＃34;：

 4 => AAAA
 5 => AAAAA
 6 => AAAAAA
 7 => AAAAAAA
 8 => AAAAAAAA
 9 => AAAAAAAAA

它仍然只是6个不同的值＆＃34;在摘要＆＃34;中，无论你是看左边还是看右边两种情况。保留相同数量的数据。但是你只需要看一下你的屏幕就可以看到，如果我们要计算字符而不是状态，它就会变得更长。

这就是图像数据在这种情况下发生的情况。您正在获取三个字节的像素数据，并将其存储在有限集中的四个字节大小的字符中。因为像素和字符都占据一个字节，所以它可以被认为是＆＃34;越来越大＆＃34;。

（但在某种程度上，它实际上并非如此。： - P）

这是我需要知道的吗？或者这只是一个非常具体的例子，因为我们压缩/解压缩图像的方式是什么？

我说出你曾经需要的东西＆＃34;知道完全取决于你曾经想要的东西＆＃34;去完成。： - ）

但是如果你想成为一名程序员，理解关于编码的抽象点很重要。人们可以在软件中花费整个职业而不接触C（有些人可能会说你很可能是better off for it）。然而，无论你编写什么，我都会在这个答案中提到关于编码的概念。

从给定的图像数据中提取像素数据。需要帮助了解代码

2 个答案: