c - 将 float 32 精确转换为 unsigned Short 或 unsigned char

Question

首先，很抱歉，如果这是重复的，我找不到任何主题回答我的问题。

我正在编写一个小程序，用于将 32 位浮点值转换为短整型(16 位)和无符号字符(8 位)值。这是用于 HDR 图像的目的。

来自here我可以获得以下函数(无需夹紧):

static inline uint8_t u8fromfloat(float x)
{
    return (int)(x * 255.0f);
}

我想以同样的方式，我们可以通过乘以 (pow( 2,16 ) -1) 得到短整型

但后来我最终考虑了有序抖动，尤其是拜耳抖动。要转换为 uint8_t，我想我可以使用 4x4 矩阵和 8x8 矩阵来表示无符号短整型。

我还想到了一个查找表来加速这个过程，这样:

uint16_t LUT[0x10000] // 2¹⁶ values contained

并存储对应于 float 的 2^16 个无符号短值。由于 unsigned Short ↔ unsigned int 之间的隐式转换，该表也可用于 uint8_t

但是这样的查找表占用的内存不是很大吗？另外，如何填写这样的表格？!

现在我很困惑，你认为什么是最好的？

在 uwind 回答后编辑:现在假设我也想同时进行基本的颜色空间转换，即在转换为 U8/U16 之前，进行颜色空间转换(以浮点形式)，然后将其缩小到U8/U16。在这种情况下使用 LUT 不是更有效吗？是的，我仍然会遇到索引 LUT 的问题。

Answer 1

在我看来，查找表没有帮助，因为为了对其进行索引，您需要将 float 转换为某种整数类型。第 22 条军规。

该表需要 0x10000 * sizeof (uint16_t) 字节，即 128 KB。按照现代标准来看，并不算多，但另一方面，缓存也很宝贵。但是，正如我所说，该表并没有给解决方案带来太多帮助，因为您需要将浮点型转换为整数才能建立索引。

您可以创建一个由浮点的原始位重新解释为整数进行索引的表，但这必须是 32 位，这会变得非常大(8 GB 左右)。

进行您概述的直接运行时转换。