初学音视频（一）-RGB和YUV格式分析

前言

• 有幸能够看到雷霄骅先生的博客，很感谢雷神能够这么无私把知识分享出来，对我这种新手的帮助实在是太大了。希望到另一个世界雷神不用再这么辛苦的。
• 本篇文章基本全是参考雷神的：视音频数据处理入门：RGB、YUV像素数据处理
• 学完这篇文章，任务本篇文章的核心就是YUV和RGB这种颜色编码在内存中是如何存储的，像BMP（或者JPG）封装格格式到底是什么东西的。
• 本篇文章是在C语言的基础上写的，因为我是做android的，最近才学了一点C语言基础的，刚好派上用场了。
• 需要的YUV,RGB等格式的查看工具：雷神分享了 这些工具和源文件 。在这些工具中一个叫：yuvplayer.exe的程序是可以查看YUV格式的内容的

实际操作

1.分离YUV420P像素数据中的Y、U、V分量

• 代码如下：

int main1(void){   //打开一个文件   只读权限    FILE *fp=fopen("/home/huangyu/HYtestYUV/lena_256x256_yuv420p.yuv","rb+");    int a= access("/home/huangyu/HYtestYUV/lena_256x256_yuv420p.yuv",0);     printf("a=%d",a);     // 文件是否存在        if( a != 0 ){        printf("%s","the file isnot exit");    }    FILE *fp1=fopen("/home/huangyu/HYtestYUV/graybar_640x360y.y","wb+");    FILE *fp2=fopen("/home/huangyu/HYtestYUV/graybar_640x360u.y","wb+");   FILE *fp3=fopen("/home/huangyu/HYtestYUV/graybar_640x360v.y","wb+");    int w=256;    int h=256;    //申请一个yuv420大小的内存空间    unsigned char *pic=(unsigned char *)malloc(w*h*3/2);    int num = 1;    int i = 0 ;    for (i = 0 ; i <num ; i++){         //将fp文件的内容读取到pic内存中         fread(pic , 1 , w*h*3/2 ,fp);        //Y data        //将pic内容一个字节一个字节写入fp1        fwrite(pic , 1 , w*h , fp1);        //U data        fwrite(pic + w * h , 1 , w * h / 4 ,fp2);        //V data        fwrite(pic + w * h * 5 / 4 , 1 , w * h / 4 , fp3);    }    printf("%s","end work");    free( pic );    fclose ( fp );    fclose ( fp1 );    fclose ( fp2 );    fclose ( fp3 );     return 0；}

• 这个小点要了解YUV在内存中的存放方式，这个本身这个图片是420P的图片，420P的图片是4个Y对应一对UV，那么内存大小就是 宽度 * 高度（YYYY） + 宽度 * 高度/2（UV），这是数据量，在内存中的储存方式是YYYYYYYY….UU.VV.，这个的….是指前 宽 * 高 的byte中存储的全是YYYY的信息，然后才有UUUUUUUU…，把U存储完后才会存储VVVVVVV… 。

总结不下去了 简单的把重点的知识勾勒一下，明天继续

分离YUV420P像素数据中的Y、U、V分量和分离YUV444P像素数据中的Y、U、V分量这两个分割中

• 要了解420P和444P在内存中的存储方式，这个P代表了Planar这种存储方式，仔细看：http://blog.csdn.net/tkp2014/article/details/42110885。像素的采样位数一律为8bit这个概念还没弄清楚
• 软件查看YUV Y这种后缀文件的时候要转换格式和固定分辨率
• 这里注意 YUV在内存中的存储格式和YUV本身的排列格式是两个概念。

将YUV420P像素数据去掉颜色（变成灰度图） 、将YUV420P像素数据的亮度减半

• 这里要注意 为什么设置unsigned char *p来定义 把-128-127 转换成0-255 这样容易减半
• 这里注意数据对 颜色 和亮度的影响是如何造成的

将YUV420P像素数据的周围加上边框

• 加深对YUV420P这种存储方式的理解，可以用方形框框来描述这种存储方式的

  生成YUV420P格式的灰阶测试图

• 一个算法而已

计算两个YUV420P像素数据的PSNR

• PSNR的概念，注意计算的方式就OK
• 我的取值一个是26 左右的， 还有我用U还是V的数据 进行比较的时候 数据是36

分离RGB24像素数据中的R、G、B分量

• 弄清楚RGB24这种图像在内存中的存储方式的

将RGB24格式像素数据封装为BMP图像

• bmp分装的格式 两个头里面都包括什么东西，目前还没有测试成功

将RGB24格式像素数据转换为YUV420P格式像素数据

• 这种转换的格式要记住
• 核心：
• 从源代码可以看出，本程序实现了RGB到YUV的转换公式：
  Y= 0.299*R+0.587*G+0.114*B
  U=-0.147*R-0.289*G+0.463*B
  V= 0.615*R-0.515*G-0.100*B
  要注意的地方
  1) RGB24存储方式是Packed，YUV420P存储方式是Plander。
  2) U，V在水平和垂直方向的取样数是Y的一半

生成RGB24格式的彩条（算法注意一下）