论YUV422(YUYV)与YUV420相互转换

相信大部分接触V4L2视频采集开发的朋友一定都听说过YUV.YUV是什么这里就不介绍,本文着重讲述的是YUV422如何转换到YUV420(反之亦然).

大部分初学者一定对YUV色彩转换很困惑.因为初学者缺少对YUV色彩空间的理解.这里一定要对YUV色彩空间作一点讲述.

Example 2.13. V4L2_PIX_FMT_YUYV 4 × 4 pixelimage

start + 0:

Y'₀₀

Cb₀₀

Y'₀₁

Cr₀₀

Y'₀₂

Cb₀₁

Y'₀₃

Cr₀₁

start + 8:

Y'₁₀

Cb₁₀

Y'₁₁

Cr₁₀

Y'₁₂

Cb₁₁

Y'₁₃

Cr₁₁

start + 16:

Y'₂₀

Cb₂₀

Y'₂₁

Cr₂₀

Y'₂₂

Cb₂₁

Y'₂₃

Cr₂₁

start + 24:

Y'₃₀

Cb₃₀

Y'₃₁

Cr₃₀

Y'₃₂

Cb₃₁

Y'₃₃

Cr₃₁

YUV422码流存放位置

(转自http://www.chineselinuxuniversity.net/kerneldocs/media/V4L2-PIX-FMT-YUYV.html)

Example 2.18. V4L2_PIX_FMT_YUV420 4 × 4 pixelimage

start + 0:

Y'₀₀

Y'₀₁

Y'₀₂

Y'₀₃

start + 4:

Y'₁₀

Y'₁₁

Y'₁₂

Y'₁₃

start + 8:

Y'₂₀

Y'₂₁

Y'₂₂

Y'₂₃

start + 12:

Y'₃₀

Y'₃₁

Y'₃₂

Y'₃₃

start + 16:

Cb₀₀

Cb₀₁

 

 

start + 18:

Cb₁₀

Cb₁₁

 

 

start + 20:

Cr₀₀

Cr₀₁

 

 

start + 22:

Cr₁₀

Cr₁₁

 

 

 

 

 

 

YUV420码流存放位置

(转自http://www.chineselinuxuniversity.net/kerneldocs/media/re18.html该处是YVU420)

 

这里要顺带提一下YUV444,既无损YUV色彩空间.一个Y带一个Cb一个Cr,即YCbCr.

YUV422采样即从YUV444基础上,从第一个Y开始只保留Cb,剔去Cr,第二个Y只保留Cr剔去Cb…...这样交替采样,长度大小为width*height*2,Y:U:V=4:2:2,一个色彩分量占一个字节.

而YUV420即从YUV422基础上进行隔行采样,例如第一行只保留Cb,第二行只保留Cr……这样交替进行,Y:U:V=4:2:0并不是没有V分量,也可以是Y:U:V=4:0:2.相信这样大家容易理解.最后在这个基础上,把Y,U,V三种分量打包排列,即如上图,长度大小为width*height*3/2.

 

说了这么多,是时候贴上具体代码.

#include <stdio.h>#include <string.h>#defineREAD_WRITE_FILE_SIZE176*144*2  //YUV422图像分辨率为177x144unsigned char filebuf[38017] = {0};int YUV422To420(unsigned char yuv422[], unsigned char yuv420[], int width, int height){               int ynum=width*height;   int i,j,k=0;//得到Y分量   for(i=0;i<ynum;i++){   yuv420[i]=yuv422[i*2];   }//得到U分量   for(i=0;i<height;i++){   if((i%2)!=0)continue;   for(j=0;j<(width/2);j++){   if((4*j+1)>(2*width))break;   yuv420[ynum+k*2*width/4+j]=yuv422[i*2*width+4*j+1];     }    k++;   }   k=0;//得到V分量   for(i=0;i<height;i++){   if((i%2)==0)continue;   for(j=0;j<(width/2);j++){   if((4*j+3)>(2*width))break;   yuv420[ynum+ynum/4+k*2*width/4+j]=yuv422[i*2*width+4*j+3];     }    k++;   }             return 1;}int main(void){int len = 0;FILE *fpr, *fpw;unsigned char buf[READ_WRITE_FILE_SIZE];fpr = fopen( "WEBCAM-00012.YUV", "rb" );fpw = fopen( "yuyv_2_yy_u_v.yuv", "wb" );if( fpr == NULL || fpw == NULL ){printf("can not read or write file\n");fcloseall();return 1;}fread( buf, READ_WRITE_FILE_SIZE, 1, fpr );if(YUV422To420(buf,filebuf,176,144))printf("ok\n");printf("size:%d",sizeof(filebuf));fwrite( &filebuf, sizeof(filebuf), 1, fpw );fcloseall();return 0;}

注:上述部分代码来自互联网.该代码有很大的优化空间,仅作初学者上手教程.