FRAMEBUFFER 显示原理及RGB显示

framebuffer / 像素深度 / 颜色深度 / RGB565

1, framebuffer相关的.
    framebuffer的可变的信息就是指Framebuffer的长度、宽度以及颜色深度等信息。这两个命令字相关的结构体有两个：struct fb_fix_screeninfo和struct fb_var_screeninfo，这两个结构体都比较大，前者用于保存Framebuffer设备的固定信息，后者用于保存Framebuffer设备的可变信息。在调用ioctl()的时候，要用到这两个结构体。应用程序中通常要用到struct fb_var_screeninfo的下面这几个字段： xres、yres、bits_per_pixel，分别表示x轴的分辨率、y轴的分辨率以及每像素的颜色深度（颜色深度的单位为bit/pixel），其类型定义都是无符号32位整型数。


2, rgb相关的.
   对于彩色图像，每个像素通常用三个分量表示，即R（Red）、G（Green）、B（Blue）三个分量，每个分量用一个字节表示，因此每个分量的取值范围从0到255；对于灰度图像，每个像素通常用一个分量表示，一个分量同样由一个字节表示，取值范围从0到255。


3, framebuffer和rgb配合.
    由于所用的Framebuffer设备的颜色深度为16位，颜色格式为5-6-5格式——即R（红色）在16bit中占据高5位，G（绿色）在16bit中占据中间6位，B（蓝色）在16bit中占据低5位； 对于24位的RGB，每个字节表示一个颜色分量，因此转换的方式为：对于R字节，右移3位，对于G字节，右移2位，对于B字节，右移3位，然后将右移得到的值拼接起来，就得到了16位的颜色值。在后面的程序中，将把24位的颜色称为RGB888， 而把16位颜色值称为RGB565，这种命名方式可能不太规范，不过无论如何，在本文中就这样称呼了


4, 像素深度
    像素深度是指存储每个像素所用的位数，它也是用来度量图像的分辨率。像素深度决定彩色图像的每个像素可能有的颜色数，或者确定灰度图像的每个像素可能有的灰度级数。例如，一幅彩色图像的每个像素用R，G，B三个分量表示，若每个分量用8位，那么一个像素共用24位表示，就说像素的深度为24，每个像素可以是16 777 216（2的24次方）种颜色中的一种。 在这个意义上，往往把像素深度说成是图像深度。表示一个像素的位数越多，它能表达的颜色数目就越多，而它的深度就越深。
虽然像素深度或图像深度可以很深，但各种VGA的颜色深度却受到限制。例如 ，标准VGA支持4位16种颜色的彩色图像，多媒体应用中推荐至少用8位256种颜色。由于设备的限制，加上人眼分辨率的限制，一般情况下，不一定要追求特别深的像素深度。此外，像素深度越深，所占用的存储空间越大。相反，如果像素深度太浅，那也影响图像的质量，图像看起来让人觉得很粗糙和很不自然。
    在用二进制数表示彩色图像的像素时，除R，G，B分量用固定位数表示外，往往还增加1位或几位作为属性(Attribute)位。例如，RGB 5∶5∶5表示一个像素时，用2个字节共16位表示，其中R，G，B各占5位，剩下一位作为属性位。在这种情况下，像素深度为16位，而图像深度为15位。属性位用来指定该像素应具有的性质。例如在CD-I系统中，用RGB 5∶5∶5表示的像素共16位，其最高位(b15)用作属性位，并把它称为透明(Transparency)位，记为T。T的含义可以这样来理解：假如显示屏上已经有一幅图存在，当这幅图或者这幅图的一部分要重叠在上面时，T位就用来控制原图是否能看得见。例如定义T=1，原图完全看不见；T=0，原图能完全看见。
在用32位表示一个像素时，若R，G，B分别用8位表示，剩下的8位常称为α通道(alpha channel)位，或称为覆盖(overlay)位、中断位、属性位。它的用法可用一个预乘α通道(premultiplied alpha)的例子说明。假如一个像素(A，R，G，B)的四个分量都用规一化的数值表示，(A，R，G，B)为(1，1，0，0)时显示红色。当像素为(0.5,1,0,0)时，预乘的结果就变成(0.5,0.5,0,0)，这表示原来该像素显示的红色的强度为1，而现在显示的红色的强度降了一半。
用这种办法定义一个像素的属性在实际中很有用。例如在一幅彩色图像上叠加文字说明，而又不想让文字把图覆盖掉，就可以用这种办法来定义像素，而该像素显示的颜色又有人把它称为混合色(key color)。在图像产品生产中，也往往把数字电视图像和计算机生产的图像混合在一起，这种技术称为视图混合(video keying)技术，它也采用α通道。



5, 颜色深度.
   颜色深度（Color Depth）用来度量图像中有多少颜色信息可用于显示或打印像素，其单位是“位（Bit）”，所以颜色深度有时也称为位深度。常用的颜色深度是1位、8位、24位和32位。1位有两个可能的数值：0或1。较大的颜色深度（每像素信息的位数更多）意味着数字图像具有较多的可用颜色和较精确的颜色表示。

因为一个1位的图像包含2种颜色，所以1位的图像最多可由两种颜色组成。在1位图像中，每个像素的颜色只能是黑或白；一个8位的图像包含256种颜色，或256级灰阶，每个像素可能是256种颜色中的任意一种；一个24位的图像包含1670万（2^24）种颜色；一个32位的图像包含2^32种颜色，但很少这样讲，这是因为32位的图像可能是一个具有Alpha通道的24位图像，也可能是CMYK色彩模式的图像，这两种情况下的图像都包含有4个8位的通道。图像色彩模式和色彩深度是相关联的（一个RGB图像和一个CMYK图像都可以是32位，但不总是这种情况）。

下表列出了常见的色彩深度、颜色数量和色彩模式的关系。

色彩深度      颜色数量           色彩模式
1位           2（黑白）           位图
8位           256                索引颜色
16位           65536 灰度，     16位/通道
24位           16．7百万           RGB
32位           CMYK，               RGB
48位           RGB，               16位/通道


32位的图像也可以是黑白的，那么只有两种颜色了。

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根据BPP的不同，修改相应位的显存数据。

传入的颜色数据一般都是32bit的，即格式为：0x00RRGGBB,

对于8PP，通过的是调色板索引实现的。

对于16PP，需要进行颜色转换。

对于32PP，大小刚好对应。

本文学习于 ： framebuffer / 像素深度 / 颜色深度 / RGB565

补充内容：

计算机颜色格式（ 8位 16位 24位 32位色）

FRAMEBUFFER 显示调用驱动内容

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