android是大端存储吗,Android图像表示

本文深入探讨了Android中Bitmap对象与ByteBuffer交互时的像素数据表示。通过示例代码展示了如何从Bitmap获取原始像素数据,并指出由于Skia库的影响,通道顺序、预乘Alpha以及数据打包方式可能会有所不同,这给直接读取像素数据带来了挑战。建议使用Bitmap.getPixels()方法以获得更明确的数据格式。

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要在大小为widthxheight且每像素bytesPerPixel字节的图像中为给定像素x,y获取偏移到buffer.array(),请使用以下公式:

offsetForPixel = (y * width + x) * bytesPerPixel

换句话说,数组中的第一个元素是左上角像素,以下元素是行主要元素.像素的所有数据都存储在相邻的字节中,并且不会基于通道展开.这是上面1,2和4的答案.现在让我们讨论3,这是事情变得复杂的地方.

你使用Bitmap.copyPixelsToBuffer()获得的是Android的低级绘图库skia使用的原始位图数据表示.这有三个重要的后果:

>频道顺序取决于字节顺序

>频道与alpha预乘

>如何将通道打包到包含数据类型中是可配置的

如果你想检查单个像素,最后一点使得使用Bitmap.copyPixelsToBuffer()变得很尴尬,因为你根本无法知道如何配置skia来打包通道.作为实验,请尝试以下代码:

int inputPixel = 0x336699cc;

int[] pixels = new int[] { inputPixel };

Bitmap bm = Bitmap.createBitmap(pixels, 1, 1, Config.ARGB_8888);

ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocate(4);

bm.copyPixelsToBuffer(bb);

Log.i("TAG", "inputPixel = 0x" + Integer.toHexString(inputPixel));

for (int i = 0; i < 4; i++) {

String byteString = "0x" + Integer.toHexString(bb.array()[i] & 0xff);

Log.i("TAG", "outputPixel byte " + i + " = " + byteString);

}

当我运行它时,我得到这个输出:

I/TAG ( 1995): inputPixel = 0x336699cc

I/TAG ( 1995): outputPixel byte 0 = 0x14

I/TAG ( 1995): outputPixel byte 1 = 0x1f

I/TAG ( 1995): outputPixel byte 2 = 0x29

I/TAG ( 1995): outputPixel byte 3 = 0x33

我们可以看到我们正在处理大端,内存表示是预乘的,并且通道已经从ARGB重新排列到RGBA(在skia源代码中由内存表示相同的驱动)作为OpenGL).

如果你想读取像素数据,我建议你改用Bitmap.getPixels().涉及一些复制,但至少API指定如何格式化返回的数据.

### 大端存储与小端存储的定义及区别 大端存储(Big-Endian)和小端存储(Little-Endian)是计算机中用于表示多字节数据(如整数、浮点数等)在内存中的两种不同方式[^1]。具体来说: #### 1. **大端存储(Big-Endian)** 大端存储是一种将数据的高字节存储在低地址,低字节存储在高地址的方式。换句话说,在内存中,数据的最高有效字节(Most Significant Byte, MSB)被放置在最低的内存地址上[^2]。例如,对于一个32位整数 `0x12345678`,其在大端存储下的内存布局为: ``` 地址: 0x00 0x01 0x02 0x03 值: 0x12 0x34 0x56 0x78 ``` #### 2. **小端存储(Little-Endian)** 小端存储则是将数据的低字节存储在低地址,高字节存储在高地址的方式。也就是说,数据的最低有效字节(Least Significant Byte, LSB)被放置在最低的内存地址上[^3]。同样以 `0x12345678` 为例,其在小端存储下的内存布局为: ``` 地址: 0x00 0x01 0x02 0x03 值: 0x78 0x56 0x34 0x12 ``` #### 3. **两者的区别** - **字节顺序**:大端存储按照从高到低的字节顺序排列,而小端存储则相反,按照从低到高的字节顺序排列。 - **硬件实现**:大端存储通常出现在网络协议栈和某些嵌入式系统中,如 Motorola 和 SPARC 架构处理器;小端存储则广泛应用于 x86 和 x86_64 架构的处理器[^4]。 - **可读性**:对于人类阅读十六进制数据时,大端存储更直观,因为其顺序与书写习惯一致。然而,小端存储在处理低位优先的计算时可能更高效。 #### 示例代码 以下是一个简单的 Python 程序,展示如何判断当前系统的字节序并演示两种存储方式的区别: ```python import sys # 判断当前系统的字节序 print(f"系统字节序: {'大端' if sys.byteorder == 'big' else '小端'}") # 示例数据 data = 0x12345678 # 小端存储 little_endian_bytes = data.to_bytes(4, byteorder='little') print(f"小端存储: {list(little_endian_bytes)}") # 大端存储 big_endian_bytes = data.to_bytes(4, byteorder='big') print(f"大端存储: {list(big_endian_bytes)}") ``` 运行上述代码后,可以观察到不同字节序下数据的内存表示差异。
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