在OpenCV中实现YUV420sp2RGB

      YUV420是视频设备常用的编码方式，其内部数据排列方式可参照此博客：图文详解YUV420数据格式 。

      使用OpenCV内部函数cvCvtColor（对应OpenCV2函数名为cvtColor）可方便地实现RGB与YUV420两种格式之间的相互转换。但在转换过程中，我们需要关心YUV420的内部数据结构，即对于一张width×height的彩色图片来说，它的数据大小为width×height×1.5，其中前面width×height的空间为每个像素点的灰度信息，后面width×height/2的空间，存储的是每个点的色度信息，之所以占用空间这么少，是压缩的结果。知道了这一点，在进行RGB与YUV420的格式转换时，就不会出现空间分配错误的情况了。

第一部分 RGB2YUV

1.1 OpenCV1.0实现方法

#include 
#include 
int main()
{
	IplImage* src = cvLoadImage("D:/test.png");
	IplImage* dst = cvCreateImage(cvSize(src->width, src->height / 2 * 3), IPL_DEPTH_8U, 1);
	cvCvtColor(src, dst, CV_RGB2YUV_I420);
	cvReleaseImage(&src);
	cvReleaseImage(&dst);
	cvWaitKey(0);
	return 0;
}

1.2 OpenCV2实现方法

#include 
#include 
using namespace cv;

int main()
{
	Mat src = imread("D:/test.png");
	Mat dst;
	cvtColor(src, dst, CV_RGB2YUV_I420);
	waitKey(0);
	return 0;
}

笔者所使用的OpenCV版本为OpenCV2.4.10，不同版本，OpenCV2头文件位置可能会有差异。

第二部分 YUV2RGB

2.1 OpenCV1.0实现方法

#include 
#include 
#include 
using namespace std;
#define WIDTH	720
#define HEIGHT	576

int main()
{
	FILE* readFile;
	char filepath[100];
	sprintf_s(filepath, "D:/test.yuv");
	fopen_s(&readFile, filepath, "rb");
	if (readFile == NULL)
	{
		cerr << "Open the YUV file failed" << endl;
		exit(1);
	}
	unsigned char* pRGB = (unsigned char*)malloc(WIDTH * HEIGHT * 1.5);
	fread(pRGB, 1, WIDTH * HEIGHT * 1.5, readFile);
        // 如果不是从文件中读取yuv数据，从这里开始看
	IplImage* img = cvCreateImageHeader(cvSize(WIDTH, HEIGHT * 1.5), IPL_DEPTH_8U, 1);
	cvSetData(img, pRGB, WIDTH);

	IplImage* dst = cvCreateImage(cvSize(WIDTH, HEIGHT), IPL_DEPTH_8U, 3);
	cvCvtColor(img, dst, CV_YUV420sp2RGB);

	cvShowImage("Result", dst);
	cvWaitKey(0);
	
	free(pRGB);
	cvReleaseImageHeader(&img);
	cvReleaseImage(&dst);
	return 0;
}

2.2 OpenCV2实现方法

#include 
#include 
#include 
using namespace std;
using namespace cv;
#define WIDTH	720
#define HEIGHT	576

int main()
{
	FILE* readFile;
	char filepath[100];
	sprintf_s(filepath, "D:/test.yuv");
	fopen_s(&readFile, filepath, "rb");
	if (readFile == NULL)
	{
		cerr << "Open the YUV file failed" << endl;
		exit(1);
	}
	unsigned char* pRGB = (unsigned char*)malloc(WIDTH * HEIGHT * 1.5);
	fread(pRGB, 1, WIDTH * HEIGHT * 1.5, readFile);

	Mat src(HEIGHT * 1.5, WIDTH, CV_8UC1), dst;      // 如果不是从文件中读取yuv数据，从这里开始看
	memcpy(src.data, pRGB, WIDTH * HEIGHT * 1.5);
	
	cvtColor(src, dst, CV_YUV420sp2RGB);

	imshow("Result", dst);
	
	waitKey(0);	
	free(pRGB);
	return 0;
}