YUV4:2:2 UYVY图像旋转

YUV4:2:2 UYVY 格式在内存中的存储方式为交织类型,内存中的存储方式为:UYVY UYVY UYVY...........,Y为亮度信息,UV为色度信息,YUV4:2:2是每两个像素点共用一对UV分量,每个像素点的Y分量是独立的,UV分量是共享的,所以一幅图像的总的字节数totalBytes = width × height + width * height / 2 + width * height / 2 = width * height * 2;在进行旋转操作是必须满足UYVY的结构不变即4个字节为一组,否则会产生颜色不对、锯齿等,也必须保证Y分量在相应的位置上:

1、旋转90度

YUV4:2:2 UYVY图像旋转_第1张图片

YUV4:2:2 UYVY图像旋转_第2张图片

bool Rotate90(unsigned char *src, int width, int height)
{
        const int copyBytes    = 4;
        const int bytesPerLine = width << 1;
const int step         = height  << 2;
const int offset       = (height - 1) * bytesPerLine;
        unsigned char *dst     = new (std::nothrow)BYTE[bytesPerLine * height];
        if(NULL == dst)
        {
             return false;
        }
        unsigned char * dest       = dst;
        unsigned char * source  = src;
unsigned char * psrc       = NULL;
        unsigned char * pdst[2]   = {NULL, NULL};

for (int i = 0; i < bytesPerLine; i += copyBytes)
{
pdst[0] = dest;
pdst[1] = dest   + (height << 1);
psrc    = source + offset;

for (int j = 0; j < height; ++j)
{
int k = j % 2;

// 拷贝4个字节
*((unsigned int *)pdst[k]) = *((unsigned int *)psrc);
            
// Y分量交换,保证每个像素点的亮度不改变否则产生锯齿
if(1 == k)
{
unsigned char temp = *(pdst[0] - 1);
*(pdst[0] - 1) = *(pdst[1] + 1);
*(pdst[1] + 1) = temp;
}
            
pdst[k] += copyBytes;
psrc    -= bytesPerLine;
}

dest   += step;
source += copyBytes;
}

        memcpy(src, dst, width * height * 2);

        delete[] dst;
        return true;
}

2、旋转180度

旋转180度相对来说较为简单,从左上角开始与右下角相互交换,由于每两个像素点共享一对UV分量,所以交换的字节数为4字节,但是还需要保证Y分量的位置正确,所以还需要交换Y分量。

bool Rotate180(unsigned char *src, int width, int height)
{
        const int copyBytes  = 4;
const int totalBytes = height * width << 1;
        const int end           = totalBytes >> 1;
unsigned char *dst   = src + totalBytes - copyBytes;

for (int i = 0; i < end; i += copyBytes)
{
                unsigned int tmp       = *((unsigned int *)dst);
*((unsigned int *)dst) = *((unsigned int *)src);
                *((unsigned int *)src) = tmp;

               // 交换Y分量
unsigned char temp = dst[1];
dst[1] = dst[3];
dst[3] = temp;

                temp   = src[1];
src[1] = src[3];
src[3] = temp;

dst -= copyBytes;
src += copyBytes;
}

    return true;
}

3、旋转270度

与旋转90度相类似

bool Rotate270(unsigned char *src, int width, int height)
{
        const int copyBytes    = 4;
const int bytesPerLine = width << 1;
const int step         = height << 2;
const int offset       = bytesPerLine - copyBytes;
        unsigned char *dst     = new (std::nothrow)BYTE[bytesPerLine * height];
        if(NULL == dst)
        {
             return false;
        }
        unsigned char *dest    = dst;
        unsigned char *source  = src;
        unsigned char *psrc    = NULL;
        unsigned char *pdst[2] = {NULL, NULL};

for (int i = 0; i < bytesPerLine; i += copyBytes)
{
pdst[1] = dest;
pdst[0] = dest + (height << 1);
psrc    = source + offset;


for (int j = 0; j < height; ++j)
{
int k = j % 2;

*((unsigned int *)pdst[k]) = *((unsigned int *)psrc);

if(1 == k)
{
unsigned char temp      = *(pdst[1] + 1);
*(pdst[1] + 1) = *(pdst[0] - 1);
*(pdst[0] - 1) = temp;
}

pdst[k] += copyBytes;
psrc    += bytesPerLine;
}

dest   += step;
source -= copyBytes;
}

        memcpy(src, dst, width * height * 2);

        delete[] dst;
        return true;
}

本文只是对自己的一个总结,也发现交织类型的YUV图像在旋转上的介绍比较少,抛砖引玉,希望大家指正,另外附上测试用的图片和相关yuv的查看软件:http://pan.baidu.com/s/1dDtwzsP,本算法也适用于YUV4:2:2其他的交织类型如VYUY、YUYV、YVYU,只需注意Y分量的位置,以免代码中交换Y分量的时候产生不一致的情况,还要注意width 和 height。

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