c - 整数类型显示 10-bits RGB 用于显示

Question

我很难找到任何关于如何在 C 中为显示器实现 10 位 RGB 输出的开发人员文档，主要用于 Linux 上的 Xorg/Wayland 并尽可能与 Windows 兼容。

目前，我正在开发的应用程序 (darktable) 正在使用 uint8_t 输出 RGB 值。 10 位 uint 的类型是什么？有什么方法可以从代码中检查 GPU/编解码器是否支持 10 位？

Answer 1

我用谷歌搜索了一下，以阐明 10 位 RGB 的含义。

在维基百科上 Color Depth – Deep color (30/36/48-bit)我发现:

Some earlier systems placed three 10-bit channels in a 32-bit word, with 2 bits unused (or used as a 4-level alpha channel).

我觉得最合理。

随之而来，红色有 10 位，绿色有 10 位，蓝色有 10 位，+ 2 位未使用(或为 Alpha 保留)。

这留下了两个问题:

1. 它存储的是 RGBa 还是 BGRa 还是 aRGB？ (我相信我过去见过所有这些变化。)

2. 组合值是小端存储还是大端存储？

当这在实际工作中触及我时，我基于一个假设做了一个实现，渲染了一些测试模式，检查它是否看起来像预期的那样，如果没有交换响应。实现中的部分。没什么，我很自豪，但是，恕我直言，我用最少的努力得到了预期的结果。

因此，假设我将颜色存储为 RGB 三元组，其分量值在 [0, 1] 范围内，以下函数将其转换为 aRGB:

uint32_t makeRGB30(float r, float g, float b)
{
  const uint32_t mask = (1u << 10u) - 1u;
  /* convert float -> uint */
  uint32_t rU = r * mask, gU = g * mask, bU = b * mask;
  /* combine and return color components */
  return ((rU & mask) << 20) | ((gU & mask) << 10) | (bU & mask);
}

这会产生具有以下位布局的值:

aaRRRRRR.RRRRGGGG.GGGGGGBB.BBBBBBBB

演示的小样本:

#include <stdint.h>
#include <stdio.h>

uint32_t makeRGB30(float r, float g, float b)
{
  const uint32_t mask = (1u << 10u) - 1u;
  /* convert float -> uint */
  uint32_t rU = r * mask, gU = g * mask, bU = b * mask;
  /* combine and return color components */
  return ((rU & mask) << 20) | ((gU & mask) << 10) | (bU & mask);
}

int main(void)
{
  /* samples */
  const float colors[][3] = {
    { 0.0f, 0.0f, 0.0f }, /* black */
    { 1.0f, 0.0f, 0.0f }, /* red */
    { 0.0f, 1.0f, 0.0f }, /* green */
    { 0.0f, 0.0f, 1.0f }, /* blue */
    { 1.0f, 1.0f, 0.0f }, /* yellow */
    { 1.0f, 0.0f, 1.0f }, /* magenta */
    { 0.0f, 1.0f, 1.0f }, /* cyan */
    { 1.0f, 1.0f, 1.0f } /* white */
  };
  const size_t n = sizeof colors / sizeof *colors;
  for (size_t i = 0; i < n; ++i) {
    float *color = colors[i];
    uint32_t rgb = makeRGB30(color[0], color[1], color[2]);
    printf("(%f, %f, %f): %08x\n", color[0], color[1], color[2], rgb);
  }
  /* done */
  return 0;
}

输出:

(0.000000, 0.000000, 0.000000): 00000000
(1.000000, 0.000000, 0.000000): 3ff00000
(0.000000, 1.000000, 0.000000): 000ffc00
(0.000000, 0.000000, 1.000000): 000003ff
(1.000000, 1.000000, 0.000000): 3ffffc00
(1.000000, 0.000000, 1.000000): 3ff003ff
(0.000000, 1.000000, 1.000000): 000fffff
(1.000000, 1.000000, 1.000000): 3fffffff

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