YUV图像格式转换: YUYV 转 NV12 (YUV420SP)

  首先确认YUYV与NV12 的采样格式, YUYV 属于YUV4:2:2采样, 而NV12属于YUV4:2:0采样。 采样方式如下图所示:
  
  实心圆表示Y分量, 空心圆表示一对U和V的分量。并且YUV图像中每一个Y分量,即表示一个像素点。
  可以很明显地看出YUV422采样中两个像素点共用一对U和V的分量, 而YUV420采样中四个像素点共用一对U和V 的分量。有了这个概念,接下来的理解将十分轻松。

  两者在存储方式上的表现如下图所示:
  存储方式对比
  在文件大小上,
  YUYV: filesize = width *height + width *height/2 + width *height/2
  NV12 : filesize = width*height + width *height/4 + width *height//4
  即同条件的 NV12 文件大小是 YUYV 的 3/4。

  那么你或许会烦躁了,怎么还不讲转化啊。别急,转换原理就是一两句话的事,上述都是铺垫。
  转换原理: YUV4:2:2 —> YUV4:2:0 Y不变,将U和V信号值在行(垂直方向)在进行一次隔行抽样。具体到YUYV 和NV12 上,则是仅需要注意存储方式的差别。
像素点上的实现

  废话不多说了,直接上代码,可以转换多帧YUV图像格式:

 void yuyv_to_nv12(char * image_in, char* image_out, int width, int height, unsigned long int filesize)
  {
       /* 计算循环次数,YUYV 一个像素点占2个字节*/
       int pixNUM = width * height;
       unsigned int cycleNum = filesize /pixNUM/2;
       printf("cycleNUM = %d\n",cycleNum);

      /*单帧图像中 NV12格式的输出图像 Y分量 和 UV 分量的起始地址,并初始化*/
      char *y = image_out;
      char *uv = image_out + pixNUM ;

      char *start = image_in;
      unsigned int i =0; 
      int j =0,k =0;

      /*处理Y分量*/
      for(i= 0; i<cycleNum ;i++)
      {
        int index =0;
        for(j =0; j< pixNUM*2; j=j+2) //YUYV单行中每两个字节一个Y分量
        {
            *(y+index)  =*(start + j);
            index ++;
        }
        start = image_in + pixNUM*2*i;
        y= y + pixNUM*3/2;
      }

      /**处理UV分量**/
      start = image_in;
      for(i= 0; i<cycleNum ;i++)
      {
        int uv_index = 0;
        for(j=0; j< height; j =j+2)  // 隔行, 我选择保留偶数行
        {
            for(k = j*width*2+1; k< width*2*(j+1); k=k+4) //YUYV单行中每四个字节含有一对UV分量
            {
                *(uv+ uv_index) = *(start + k);
                *(uv +uv_index+1) = *(start +k +2);
                uv_index += 2;
            }
        }
        start = image_in + pixNUM*2*i;
        uv =uv + pixNUM*3/2;
      } 
 }

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