Image Stride(内存图像行跨度)
当视频图像存储在内存时,图像的每一行末尾也许包含一些扩展的内容,这些扩展的内容只影响图像如何存储在内存中,但是不影响图像如何显示出来;
Stride 就是这些扩展内容的名称,Stride 也被称作 Pitch,如果图像的每一行像素末尾拥有扩展内容,Stride 的值一定大于图像的宽度值,就像下图所示:
间距为什么出现?这个参数看起来似乎没什么用,因为它的值和图像的宽度一样。但是那是大多数情况下,一旦遇到它和宽度不一样的时候,如果你不了解它的含义,那么程序肯定要出问题。可是为什么有时候它等于宽度,有时候又不等于呢?这就和它的含义有关了。
我们都知道现在计算机的cpu都是32位或者64位的cpu,他们一次最少读取4、8个字节,如果少于这些,反而要做一些额外的工作,会花更长的时间。所有会有一个概念叫做内存对齐,将结构体的长度设为4、8的倍数。
间距也是因为同样的理由出现的。因为图像的操作通常按行操作的,如果图像的所有数据都紧密排列,那么会发生非常多次的读取非对齐内存。会影响效率。而图像的处理本就是一个分秒必争的操作,所以为了性能的提高就引入了间距这个概念。间距就是指图像中的一行图像数据所占的存储空间的长度,它是一个大于等于图像宽度的内存对齐的长度。这样每次以行为基准读取数据的时候就能内存对齐,虽然可能会有一点内存浪费,但是在内存充裕的今天已经无所谓了。
两个缓冲区包含同样大小(宽度和高度)的视频帧,却不一定拥有同样的 Stride 值,如果你处理一个视频帧,你必须在计算的时候把 Stride 考虑进去;
另外,一张图像在内存中有两种不同的存储序列(arranged),对于一个从上而下存储(Top-Down) 的图像,最顶行的像素保存在内存中最开头的部分,对于一张从下而上存储(Bottom-Up)的图像,最后一行的像素保存在内存中最开头的部分,下面图示展示了这两种况:
一张从下而上的图像拥有一个负的 Stride 值,因为 Stride 被定义为[从一行像素移动到下一行像素时需要跨过多少个像素],仅相对于被显示出来的图像而言;而 YUV 图像永远都是从上而下表示的,以及任何包含在 Direct3D Surface 中的图像必须是从上而下,RGB 图像保存在系统内存时通常是从下而上;
尤其是视频变换,特别需要处理不同 Stride 值的图像,因为输入缓冲也许与输出缓冲不匹配,举个例子,假设你想要将源图像转换并且将结果写入到目标图像,假设两个图像拥有相同的宽度和高度,但是其像素格式与 Stride 值也许不同;
下面代码演示了一种通用方法来编写这种功能,这段代码并不完整,因为这只是一个抽象的算法,没有完全考虑到真实需求中的所有细节;
这个函数需要六个参数:
1. 目标图像的起始扫描行的内存指针
2. 目标图像的 Stride 值
3. 源图像的起始扫描行的内存指针
4. 源图像的 Stride 值
5. 图像的宽度值(以像素为单位)
6. 图像的高度值(以像素为单位)
这里的要点是如何一次处理一行像素,遍历一行里面的每一个像素,假设源像素类型与目标像素类型各自在像素的层面上已经结构化来表示一个源图像与目标图像的像素,(举个例子,32 位 RGB 像素使用 RGBQUAD 结构体,并不是每一种像素类型都有预定义结构体的)强制转换数组指针到这样的结构体指针,可以方便你直接读写每一个像素的 RGB 或者 YUV 值,在每一行的开头,这个函数保存了一个指向这行像素的指针,函数的最后一行,通过图像的 Stride 值直接将指针跳转到图像的下一行像素的起始点;