如何解压缩 12 位'Mono12Packed'号码

Question

我有一个来自图像传感器(2560x2160像素(的数据，编码为Mono12Packed。

此编码定义为：

Byte 0: Pixel 1 (bits 4:11)
Byte 1: Pixel 1 (bits 0:3), Pixel 2 (bits 0:3)
Byte 3: Pixel 2 (bits 4:11)

为了解压缩这些数据，我使用两个不同的代码：

第一个将数据读取为 12 位(所以我"免费"获得一半的值(，然后我处理另一半。

fseek(fid, 0, 'bof');
raw = fread(fid, 2560*2160, 'ubit12');
raw(1:2:end) = arrayfun( ...
@(x) bitor(bitand(bitshift(x, 4), 4095), bitshift(x, -8)), ...
raw(1:2:end) ...
);
dat = reshape(raw, [2560, 2160]);

第二种方法在逐字节读取数据时使用更"标准"的方法。

raw = fread(fid, ceil(2560*2160*1.5), 'ubit8');
dat = zeros(2560*2160, 1);
for i = 1:3:ceil(2560*2160*1.5)
p1 = bitor(bitshift(raw(i), 4), bitand(raw(i+1), 15));
p2 = bitor(bitshift(raw(i+2), 4), bitand(bitshift(raw(i+1), -4), 15));
dat(ceil(i/1.5)) = p1;
dat(ceil(i/1.5)+1) = p2;
end;
dat = reshape(dat2, [2560, 2160]);

尽管第二个要快得多(对我来说令人惊讶(，但两者都非常慢。我相信可以通过矢量化循环来加速它，我只是不知道如何。

或者，也许还有另一种解决方案可以解压缩此类数据，因为它们似乎很常见。

顺便说一句，任何人都可以向我解释为什么数据以这种方式排序而不是"连续"排序？

谢谢

Answer 1

for 循环的矢量化版本：

dat(1:2:end) = bitor(bitshift(raw(1:3:end), 4), bitand(raw(2:3:end), 15));
dat(2:2:end) = bitor(bitshift(raw(3:3:end), 4), bitand(bitshift(raw(2:3:end), -4), 15));

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我使用以下代码进行测试：

%Create input data for testing:
I = (0:4095)';
J = zeros(1, numel(I)*1.5);
%Byte 0: Pixel 1 (bits 4:11)
%Byte 1: Pixel 1 (bits 0:3), Pixel 2 (bits 0:3)
%Byte 3: Pixel 2 (bits 4:11)
J(1:3:end) = floor(I(1:2:end) / 16);
J(2:3:end) = mod(I(2:2:end), 16)*16 + mod(I(1:2:end), 16);
J(3:3:end) = floor(I(2:2:end)/16);
f = fopen('raw12.bin', 'w');
fwrite(f, J, 'uint8');
fclose(f);
len = numel(I);
fid = fopen('raw12.bin', 'r');
raw = fread(fid, len*1.5, 'ubit8');
dat = zeros(len, 1);
dat(1:2:end) = bitor(bitshift(raw(1:3:end), 4), bitand(raw(2:3:end), 15));
dat(2:2:end) = bitor(bitshift(raw(3:3:end), 4), bitand(bitshift(raw(2:3:end), -4), 15));
% for i = 1:3:len*1.5
%     p1 = bitor(bitshift(raw(i), 4), bitand(raw(i+1), 15));
%     p2 = bitor(bitshift(raw(i+2), 4), bitand(bitshift(raw(i+1), -4), 15));
%     dat(ceil(i/1.5)) = p1;
%     dat(ceil(i/1.5)+1) = p2;
% end
%%dat = reshape(dat2, [2560, 2160]);
fclose(fid);
%Verify dat = I
all(dat == I)