YUY2(YUYV)转YUV420源码分析

此文记录自己的学习过程，程序为网上下载的源码。

视频监控，用到ARM11的H.264硬件编码器，由于其要求输入的视频为YUV420格式，所以需要对自己USB摄像头输出的YUY2格式进行转换。

YUY2与YUV422内部排列形式一样！理论性分析，可参考此文：http://blog.csdn.net/searchsun/article/details/2443867

源码思路：

1、YUV有打包（packed）格式和平面（planar）格式。YUY2是packed格式，而YUV420是planar格式，需要转换。

       提取出原图像中每个Y、U、V分量，放入数组中，在根据这些分量组合成新的YUV420格式。

2、YUV420相比YUY2，在Y分量上没有变化，对U、V进行各行提取。

3、长宽为width * height的图象。如果是YUV444格式，则图象大小为width * height * 3

      如果是YUV422格式，则图象大小为width * height *2

      如果是YUV420格式，则图象大小为width * height * 1.5

本文将以：6*8的图象进行举例说明。

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                              源码如下：除了图片以外，自己添加的文字将以注释的形式存在。

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#include

#include
#include
//#include

//src_fileName out_fileName src_width src_height frameNo
int main(int argc, char* argv[])
{
char src_fileName[255];
char out_fileName[255]; 

int src_width ,src_height;
src_width = src_height = 0;

int frameNum = 65535;

int src_size, out_size, tem_size;
src_size = out_size = tem_size = 0;

unsigned char * src_buf, *out_buf, *tem_buf;

FILE* in_file, *out_file;

unsigned char *Y, *U, *V;
unsigned char * Y2, *U2, *V2;

unsigned char * p=NULL;

if(argc>5)                   //判断输入的参数是否为5个。
{
   strcpy(src_fileName, argv[1]);
   strcpy(out_fileName, argv[2]);
   src_width = atoi(argv[3]);
   src_height = atoi(argv[4]);
   frameNum = atoi(argv[5]);        
}
else
{
   strcpy(src_fileName, argv[1]);
   strcpy(out_fileName, argv[2]);
   src_width = atoi(argv[3]);
   src_height = atoi(argv[4]);
}


src_size = (src_width * src_height) << 1 ;      //源图片,格式为YUY2，大小src_width * src_height *2
src_buf = (unsigned char *)malloc(src_size*sizeof(char));  
memset(src_buf, 0, src_size);

tem_size = (src_width * src_height) << 1;    //此处开辟一块与源图大小相同的一块区域。本文中首先将packed形式的YUY2格式数据，转变

                                                                             //为planar形式的术据，并将这些数据存放在此处开辟的内存中。总体而言，此处区域起临时存储作用。

      //为后序构建YUV420数据服务。

tem_buf = (unsigned char *)malloc(tem_size*sizeof(char));
memset(tem_buf, 0, tem_size);


out_size = src_width*src_height * 1.5;        //开辟src_width*src_height * 1.5大小区域，用于保存YUV420数据。
out_buf = (unsigned char *)malloc(out_size*sizeof(char));
memset(out_buf, 0, out_size);


in_file = fopen(src_fileName, "rb");
if (!in_file)
    {
        printf("cannot open input file.");
        return 0;
    }


out_file = fopen(out_fileName, "wb");
    if (!out_file)
    {
        printf("cannot write 264 file./n");
        return 0;
    }


while(frameNum>0 && !feof(in_file))
{
   //读出一帧数据
   if (fread(src_buf, src_size, 1, in_file) <= 0)
    printf("cannot read from input file.");
   p = src_buf;       //源图数据首地址

  

   //将临时存储区域中Y、U、V各个分量的首地址确定。

   Y = tem_buf;
   U = Y + src_width*src_height;
   V = U + (src_width*src_height>>1);   //Y  U  V  =4 : 2 ; 2  

  

 //将YUV420存储区域中Y、U、V各个分量的首地址确定。

   Y2 = out_buf;
   U2 = Y2 + src_width*src_height;      //长与宽反映象素的各数，每个像素中都一定包含Y分量，所以要预留长*宽的空间给Y分量存储。
   V2 = U2 + (src_width*src_height>>2);    
   
   /*由打包YUYV变成平板YUV*/
   int k, j;
   for( k=0; k    { 
    for( j=0; j<(src_width>>1); ++j)
    {    
     Y[j*2] = p[4*j];    
     U[j] = p[4*j+1];
     Y[j*2+1] = p[4*j+2];
     V[j] = p[4*j+3];
    }
    p = p + src_width*2;
   
    Y = Y + src_width;
    U = U + (src_width>>1);
    V = V + (src_width>>1);

   }

                                                                             // packed格式 源图（以6*8图像为例）

                                                                       //经过for循环后变为planar形式

  
   //复位
   Y = tem_buf;
   U = Y + src_width*src_height;
   V = U + (src_width*src_height>>1);
  
   int l;
   for( l=0; l    {
    memcpy(U2, U, src_width>>1);
    memcpy(V2, V, src_width>>1);
   
    U2 = U2 + (src_width>>1);
    V2 = V2 + (src_width>>1);
   
    U = U + (src_width);
    V = V + (src_width);
   }
  

   memcpy(Y2, Y, src_width*src_height);

//最终得到：

   fwrite(out_buf, sizeof(char), out_size, out_file);
   printf(".");


   frameNum--;
}

fflush(out_file);

free(src_buf); src_buf=NULL;
free(tem_buf); tem_buf=NULL;
free(out_buf); out_buf=NULL;


fclose(in_file);
fclose(out_file);

return 0;
}