如何将 16 位无符号整数转换为更大的 8 位无符号整数？

Question

我有一个函数需要返回一个 16 位无符号整数向量，但对于另一个我也称之为这个函数的函数，我需要 8 位无符号整数向量格式的输出。例如，如果我开始：

std::vector<uint16_t> myVec(640*480);

如何将其转换为以下格式：

std::vector<uint8_t> myVec2(640*480*4);

更新（更多信息）： 我正在使用 libfreenect 及其 getDepth() 方法。我已经修改它以输出一个 16 位无符号整数向量，以便我可以检索以毫米为单位的深度数据。但是，我还想显示深度数据。我正在使用 freenect 安装中的一些示例代码 c++，它使用 glut 并且需要 8 位无符号整数向量来显示深度，但是，我需要 16 位来检索以毫米为单位的深度并将其记录到文本文件中。因此，我希望在 glut 的 draw 函数中将数据检索为 16 位无符号整数向量，然后将其转换，以便我可以使用已经编写的 glut 函数显示它。

Answer 1

根据您的更新，假设 8 位 unsigned int 将显示为灰度图像，您需要的类似于亮度传递函数。基本上，您的输出函数希望将数据映射到值 0-255，但您不一定希望这些值直接对应于毫米。如果您的所有数据都来自 0-3 毫米怎么办？然后你的图像看起来几乎是全黑的。如果都是300-400mm怎么办？然后它将是完全白色的，因为它被剪裁为 255。

一种基本的方法是找到最小值和最大值，然后这样做：

double scale = 255.0 / (double)(maxVal - minVal);
for( int i = 0; i < std::min(myVec.size(), myVec2.size()); ++i )
{
    myVec2.at(i) = (unsigned int)((double)(myVec.at(i)-minVal) * scale);
}

根据您的数据分布，您可能需要做一些更复杂的事情来充分利用您的动态范围。

编辑：这假设您的 glut 函数正在创建图像，如果它使用 8 位值作为图形的输入，那么您可以忽略。

Edit2：您的其他更新之后的更新。如果你想填充一个 640x480x4 的向量，你显然是在做一个图像。你需要做我上面概述的事情，而且它正在寻找的 4 个维度是红色、绿色、蓝色和 Alpha。 Alpha 通道需要始终为 255（这控制它的透明度，您不希望它透明），至于其他 3...您从上面的函数中获得的值（缩放值）如果将所有 3 个通道（通道为红色、绿色和蓝色）设置为相同的值，它将显示为灰度。例如，如果我的数据范围为 0-25mm，对于值为 10mm 的像素，我会将数据设置为 255/(25-0)* 10 = 102，因此像素将为 (102, 102, 102,第255章）

编辑 3：添加关于亮度传递函数的维基百科链接 - https://en.wikipedia.org/wiki/Color_mapping

Answer 2

如何将其转换为以下格式：

std::vector myVec2;这样 myVec2.size() 将是两倍 和 myVec.size() 一样大吗？

myVec2.reserve(myVec.size() * 2);
for (auto it = begin(myVec); it!=end(myVec); ++it)
{
    uint8_t val = static_cast<uint8_t>(*it); // isolate the low 8 bits
    myVec2.push_back(val);
    val = static_cast<uint8_t>((*it) >> 8); // isolate the upper 8 bits
    myVec2.push_back(val);
}

或者您可以更改push_back() 的顺序，前提是哪个字节在前（高位或低位）。

Answer 3

直截了当：

std::vector<std::uint8_t> myVec2(myVec.size() * 2);
std::memcpy(myVec2.data(), myVec.data(), myVec.size());

或使用标准库

std::copy( begin(myVec), end(myVec), begin(myVec2));