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androidrgbtoyuv

发布时间: 2023-04-10 19:39:38

‘壹’ 如何RGB帧转换为YUV在Android中使用GPU

帧数与CPU&GPU有关,就和电脑者丛孙一样,CPU主频越高帧数越高,且不会递减,GPU越高帧郑卖数也越高,但是有阀值 所以,在GPU和CPU相同的起始情况下,CPU的提升比GPU的提升效果更明显 RAM的话主要是保持帧数,与帧数高低无关。也就是RAM不够可能会在运行的时候大卡一下,RAM足够支持的时候,就算提升了也没什么首链变化

‘贰’ 求助:怎么直接显示YUV格式图像

其实android里面定义的有overlay的接口,如果你的硬件支持的话,应该可以直接调用显示。但是好像没有开放overlay的借口给java层,所以你应该只能在framework层调用overlay来显示你的解码后的图像。具体的例子,你可以参考一下camera 的实现,做pre-view的时候就是调用的overlay直接显示的。

‘叁’ RGB与YUV

每个像素用1个bit表示,可表示的颜色范围为双色,即最传统的黑和白。1个bit只能表示0,1两种值。需要调色板,不过调色板只包含两种颜色。

每个像素用4个bit表示,4个bit所能够表示的索引范围是0-15,共16个。也就是可以表示16种颜色。即调色板中包含16中颜色。

每个像素用8个bit表示。8个bit所能够表示的索引范围是0-255,共256个。也就是可以表示256中颜色。即调色板中包含256中颜色。

RGB像素格式中的bit存储的是每一个像素点的R,G,B值

一个像素用16个bit = 2个byte表示 ,R=5 G=6 B=5

为什么绿色为6位?

一个像素用16个bit = 2个byte,但是最高位不用,R=5 G=5 B=5

RGB24图像每个像素用8个bit,共24个位表示,共3个字节,注意:在内存中RGB各分量的排列顺序为:BGR

RGB32图像每个像素用32个bit表示,占4个byte,R,G,B分量分别用8个bit表示,存储顺序为B,G,R,最后8个字节保留。注意:在内存中RGB各分量的排列顺序为:BGR

RGB32图像每个像素用32个bit表示,占4个字节,R,G,B分量分别用8个bit表示,存储顺序为B,G,R,最后8个为透明像素。注意:在内存中RGB各分量的排列顺序为:BGRA

注意:java默认使用大端字节序,c/c++默认使用小端字节序,android平台下Bitmap.config.ARGB_8888的Bitmap默认是大端字节序,当需要把这个图片内存数据给小端语言使用的时候,就需要把大端字节序转换为小端字节序。例如:java层的ARGB_565传递给jni层使用时,需要把java层的ARGB_565的内存数据转换为BGRA565。
详细验证请看: Android Bitmap像素排列与JNI操作

YUV有很多变种,我们常说的YUV指的是YCbCr,YUV三个字母中,其中”Y”表示明亮度(Lumina nce或Luma),也就是灰阶值;而”U”和”V”表示的则是色度(Chrominance或Chroma)作用是描述影像色彩及饱和度,用于指定像素的颜色。Cb指蓝色色度分量,而Cr指红色色度分量,是标准 YUV 的一个翻版(还有YPbPr等),此文中,我们就用 YUV 指代 YCbCr 了。

首先,YUV按照数据大小分为三个格式,YUV420,YUV422,YUV444。由于人眼对Y的敏感度远超于对U和V的敏感,所以可以多个Y分量共用一组UV,这样既可以极大的节省空间,又可以不太损失质量。

按照多个 Y 分量共用一个 UV 的方式,我们可以把 YUV 分为 420,422,444 三种类型,而在这三种类型之下,我们又可以按照 YUV 的排列储存顺序,将其细分为好多种格式,这些格式数量繁多,又不好记忆,这为我们学习过程中造成了不少困难。下面我就为大家一一介绍。

首先,我们将可以按照 YUV 的排列方式,再次将 YUV 分成三个大类,Planar,Semi-Planar 和 Packed。

Planar YUV 三个分量分开存放
Semi-Planar Y 分量单独存放,UV 分量交错存放
Packed YUV 三个分量全部交错存放
按照这三种方式,我们就可以将 YUV 格式进行比较细致的分类了。
YUV的所有格式列表

一张从上到下分别为原图、Y、U 和 V:

YUV 4:4:4 采样,意味着 Y、U、V 三个分量的采样比例相同,因此在生成的图像里,每个像素的三个分量信息完整,都是 8 bit,也就是一个字节。

如下图所示:

其中,Y 分量用叉表示,UV 分量用圆圈表示。

举个例子 :
假如图像像素为:[Y0 U0 V0]、[Y1 U1 V1]、[Y2 U2 V2]、[Y3 U3 V3]
那么采样的码流为:Y0 U0 V0 Y1 U1 V1 Y2 U2 V2 Y3 U3 V3
最后映射出的像素点依旧为 [Y0 U0 V0]、[Y1 U1 V1]、[Y2 U2 V2]、[Y3 U3 V3]

假如图像像素为:[Y0 U0 V0]、[Y1 U1 V1]、[Y2 U2 V2]、[Y3 U3 V3]
那么采样的码流为:Y0 U0 V0 Y1 U1 V1 Y2 U2 V2 Y3 U3 V3
最后映射出的像素点依旧为 [Y0 U0 V0]、[Y1 U1 V1]、[Y2 U2 V2]、[Y3 U3 V3]

可以看到这种采样方式的图像和 RGB 颜色模型的图像大小是一样,并没有达到节省带宽的目的,当将 RGB 图像转换为 YUV 图像时,也是先转换为 YUV 4:4:4 采样的图像。

YUV 4:2:2 采样,意味着 UV 分量是 Y 分量采样的一半,Y 分量和 UV 分量按照 2 : 1 的比例采样。如果水平方向有 10 个像素点,那么采样了 10 个 Y 分量,而只采样了 5 个 UV 分量。

如下图所示:

举个例子 :
假如图像像素为:[Y0 U0 V0]、[Y1 U1 V1]、[Y2 U2 V2]、[Y3 U3 V3] 那么采样的码流为:Y0 U0 Y1 V1 Y2 U2 Y3 V3
其中,每采样过一个像素点,都会采样其 Y 分量,而 U、V 分量就会间隔一个采集一个。
最后映射出的像素点为 [Y0 U0 V1]、[Y1 U0 V1]、[Y2 U2 V3]、[Y3 U2 V3]

假如图像像素为:[Y0 U0 V0]、[Y1 U1 V1]、[Y2 U2 V2]、[Y3 U3 V3]
那么采样的码流为:Y0 U0 Y1 V1 Y2 U2 Y3 V3 其中,每采样过一个像素点,都会采样其 Y 分量,而 U、V 分量就会间隔一个采集一个。
最后映射出的像素点为 [Y0 U0 V1]、[Y1 U0 V1]、[Y2 U2 V3]、[Y3 U2 V3]

采样的码流映射为像素点,还是要满足每个像素点有 Y、U、V 三个分量。但是可以看到,第一和第二像素点公用了 U0、V1 分量,第三和第四个像素点公用了 U2、V3 分量,这样就节省了图像空间。

一张 1280 * 720 大小的图片,在 YUV 4:2:2 采样时的大小为:

可以看到 YUV 4:2:2 采样的图像比 RGB 模型图像节省了三分之一的存储空间,在传输时占用的带宽也会随之减少。

YUV 4:2:0 采样,并不是指只采样 U 分量而不采样 V 分量。而是指,在每一行扫描时,只扫描一种色度分量(U 或者 V),和 Y 分量按照 2 : 1 的方式采样。比如,第一行扫描时,YU 按照 2 : 1 的方式采样,那么第二行扫描时,YV 分量按照 2:1 的方式采样。对于每个色度分量来说,它的水平方向和竖直方向的采样和 Y 分量相比都是 2:1 。

如下图所示:

假设第一行扫描了 U 分量,第二行扫描了 V 分量,那么需要扫描两行才能够组成完整的 UV 分量。

举个例子 :
假设图像像素为:[Y0 U0 V0]、[Y1 U1 V1]、 [Y2 U2 V2]、 [Y3 U3 V3][Y5 U5 V5]、[Y6 U6 V6]、 [Y7 U7 V7] 、[Y8 U8 V8]
那么采样的码流为:Y0 U0 Y1 Y2 U2 Y3 Y5 V5 Y6 Y7 V7 Y8其中,每采样过一个像素点,都会采样其 Y 分量,而 U、V 分量就会间隔一行按照 2 : 1 进行采样。
最后映射出的像素点为:[Y0 U0 V5]、[Y1 U0 V5]、[Y2 U2 V7]、[Y3 U2 V7][Y5 U0 V5]、[Y6 U0 V5]、[Y7 U2 V7]、[Y8 U2 V7]

假设图像像素为:[Y0 U0 V0]、[Y1 U1 V1]、 [Y2 U2 V2]、 [Y3 U3 V3][Y5 U5 V5]、[Y6 U6 V6]、 [Y7 U7 V7] 、[Y8 U8 V8]
那么采样的码流为:Y0 U0 Y1 Y2 U2 Y3 Y5 V5 Y6 Y7 V7 Y8其中,每采样过一个像素点,都会采样其 Y 分量,而 U、V 分量就会间隔一行按照 2 : 1 进行采样。
最后映射出的像素点为:[Y0 U0 V5]、[Y1 U0 V5]、[Y2 U2 V7]、[Y3 U2 V7][Y5 U0 V5]、[Y6 U0 V5]、[Y7 U2 V7]、[Y8 U2 V7]

从映射出的像素点中可以看到,四个 Y 分量是共用了一套 UV 分量,而且是按照 2*2 的小方格的形式分布的,相比 YUV 4:2:2 采样中两个 Y 分量共用一套 UV 分量,这样更能够节省空间。

一张 1280 * 720 大小的图片,在 YUV 4:2:0 采样时的大小为:

可以看到 YUV 4:2:0 采样的图像比 RGB 模型图像节省了一半的存储空间,因此它也是比较主流的采样方式。

YUV 的存储格式,有两种:

YUYV 格式是采用打包格式进行存储的,指每个像素点都采用 Y 分量,但是每隔一个像素采样它的 UV 分量,排列顺序如下:

UYVY 格式也是采用打包格式进行存储,它的顺序和 YUYV 相反,先采用 U 分量再采样 Y 分量,排列顺序如下:

YUV 422P 格式,又叫做 I422,采用的是平面格式进行存储,先存储所有的 Y 分量,再存储所有的 U 分量,再存储所有的 V 分量。

基于 YUV 4:2:0 采样的格式主要有 YUV 420P 和 YUV 420SP 两种类型,每个类型又对应其他具体格式。

I420 的单帧结构示意图如下(Planar 方式)

这幅图的上面一幅可以看出 Y1、Y2、Y7、Y8 共用 U1 和 V1。后面的线性数组为其存储顺序,可以看出 Y、U 和 V 都是顺序存储的,往外写的时候,先按顺序将 Y 分量写出,然后再根据 U、V 分别将它们依次写出即可。

NV12的单帧结构示意图如下(Planar 方式)

可以看出与 YV12 不同的时,它的 Y 虽然也是顺序存储,但 U、V 却是交错存储的,这种方式存储在往外写出时则先直接顺序写出 Y,然后对 UV 分别依次写出。

PS:Android的Camera Preview默认图像格式为NV21。

把RGB和YUV的范围都缩放到[0,255]
YUV转RGB

RGB转YUV

参考资料:
图片RGB数据格式
一文读懂 YUV 的采样与格式
视音频数据处理入门:RGB、YUV像素数据处理
Android Bitmap像素排列与JNI操作
YUV420_SVG

‘肆’ android openGL ES能不能支持yuv直接显示 而不是转换成RGB再显示

现在可以是可以的,因为我现在都在做,只不过遇到些些问题,楼主如果还在研究这个的话可以共同探讨下

‘伍’ 如何将rgb 模式转换成 yuv 模式

YUV格式具有亮度信息和色彩信息分离的特点,但大多数图像处理操作都是基于RGB格式。
因此当要对图像进行后期处理显猛基州示时,需要把YUV格式转换成RGB格式。
1. 基本实现
按照YUV与RGB的变换公式,逐像素访问Y、U、V分量的值,并转换成RGB。
2. 基于查表法的实现
逐一访问像素,进行浮点运算,比较耗时,因而利用空间换时间思路,以查找表来替代转换过程中的一些计算。
3. 基于OpenCV的实现
利用OpenCV提供的转换函数实现YUV到锋瞎RGB的转换,实现简单方便。实现过程,只需枝蔽要合理构造包含YUV数据的Mat。

‘陆’ android yuv怎么转换成RGB565

参数分别是宽,高,原数据指针,转化后的目标数据指针。


你找的这个函数是用C写的,而你的save(byte[]yuv420,Stringpath,intwidth,intheight,intquality)是JAVA,因此你要使用JNI。或者你把cvt_420p_to_rgb565函数转成JAVA版。

举个例子使用jni(实际自己测试):

cvt_420p_to_rgb565修改为

#ifdef__cplusplus
extern"C"{
#endif

JNIEXPORTjobjectArrayJNICALL你的包名_类名_cvt420pToRGB565(JNIEnv*env,jobjectobj,jintwidth,jintheight,jcharArraysrcData,jcharArraydstData);
#ifdef__cplusplus
};
#endif

JNIEXPORTjobjectArrayJNICALL你的包名_类名_cvt420pToRGB565(JNIEnv*env,jobjectobj,jintwidth,jintheight,jcharArraysrcData,jcharArraydstData)
{
unsignedchar*src=(unsignedchar*)(env->GetByteArrayElements(srcData,0));
unsignedchar*dst=(unsignedchar*)(env->GetByteArrayElements(dstData,0));

下面照抄!!

‘柒’ RGB与YUV相互转换公式

RGB转化为YUV

Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B

U = - 0.1687 R - 0.3313 G + 0.5 B + 128

V = 0.5 R - 0.4187 G - 0.0813 B + 128

YUV转化为RGB

R = Y + 1.402 (V-128)

G = Y - 0.34414 (U-128) - 0.71414 (V-128)

B = Y + 1.772 (U-128)

https://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/50534150

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