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[TOC] 简介YUV是一种颜色编码方法。Y'UV, YUV, YCbCr，YPbPr等专有名词都可以称为YUV，彼此有重叠。 Y表示明亮度(Luminance、Luma)。U和V则是色度、浓度(Chrominance、Chroma)， 可以理解为 U(Cb)代表蓝色色度分量 V(Cr)代表红色色度分量组合在一起表示色彩。 U-V color plane示例，Y value = 0.5，代表RGB色域（color gamut）
将Y、U、V分量拆解，可得下图，自上而下为原图、Y、U、V分量
参考 维基百科 YUV 维基百科 YCbCr 格式 Packed formats 紧缩格式将Y、U、V值存储成Macro Pixels数组，每个像素点的 Y,U,V 是连续交替存储的，类似RGB的存储方式 紧缩格式（packed format）中的YUV是混合在一起的，对于YUV4:4:4格式而言，用紧缩格式很合适的，因此就有了UYVY、YUYV等。 举例 UYVY YUYV Planar formats 平面格式将Y、U、V的三个分量分别存放在不同的矩阵中。 平面格式（planar formats）是指每Y分量，U分量和V分量都是以独立的平面组织的，也就是说所有的U分量必须在Y分量后面，而V分量在所有的U分量后面，此一格式适用于采样（subsample）。平面格式（planar format）有I420（4:2:0）、YV12、IYUV等。 举例 I420（4:2:0） YV12 IYUV 抽样方式 分类 4:4:4表示完全取样。 每一个Y对应一组UV分量。 4:2:2表示2:1的水平取样，垂直完全采样。 每两个Y共用一组UV分量。 YV16、NV16 4:2:0表示2:1的水平取样，垂直2：1采样。 每四个Y共用一组UV分量。 YUV4:2:0并不是说只有U（即Cb）, V（即Cr）一定为0，而是指U：V互相援引，时见时隐，也就是说对于每一个行，只有一个U或者V分量，如果一行是4:2:0的话，下一行就是4:0:2，再下一行是4:2:0...以此类推 YV12，YU12、NV12、NV21、YUV420SP、I420 4:1:1表示4:1的水平取样，垂直完全采样。
采样方式
色度抽样方式用J:A:B表示 J:最小水平抽样的的宽度，一般为4 A:最小水平抽样区域第一行的色度抽样 B:最小水平抽样区域第二行的色度抽样 4:4:4表示完全取样。 4:2:2表示2:1的水平取样，垂直完全采样。 4:2:0表示2:1的水平取样，垂直2：1采样。 4:1:1表示4:1的水平取样，垂直完全采样。
对比RGB数据量
YUV的数据量会比RGB小很多，例如： RGB24 每个像素占用3字节 ARGB32 每个像素占用4字节而 YUV444 每个像素占用3字节 YUV422 每个像素占用2字节 YUV420 每个像素占用3字节1.5字节 常见格式 NV21、NV12NV12 is a biplanar format with a full sized Y plane followed by a single chroma plane with weaved U and V values. NV21 is the same but with weaved V and U values.
The 12 in NV12 refers to 12 bits per pixel. NV12 has a half width and half height chroma channel, and therefore is a 420 subsampling. NV16 is 16 bits per pixel, with half width and full height. aka 422. NV24 is 24 bits per pixel with full sized chroma channel. aka 444.
NV12和NV21属于YUV420格式，是一种two-plane模式，即Y和UV分为两个Plane，但是UV（CbCr）为交错存储，而不是分为三个plane。 NV12
NV21
YV12，YU12格式（属于YUV420）是一种Plane模式。 YV12
YU12
和YU12是一样的 I420 yuv pixel format YUV420SP、YUV420PSP ： Semi-Planar UV交错存放 NV12和NV21就是我们常见的YUV420SP、YV12和YU12都属于YUV420p 可参考What is difference between planar, semi planar and interleaved format.? YUYV
YUYV为YUV422采样的存储格式中的一种，相邻的两个Y共用其相邻的两个Cb、Cr，分析，对于像素点Y'00、Y'01 而言，其Cb、Cr的值均为 Cb00、Cr00，其他的像素点的YUV取值依次类推。 YUY2和YUYV类似，UYVY同理 推荐资料强烈推荐雷霄骅的这篇文章视音频数据处理入门：RGB、YUV像素数据处理，操作之后会对YUV、RGB的存储格式有更深的理解 圖解YU12、I420、YV12、NV12、NV21、YUV420P、YUV420SP、YUV422P、YUV444P的區別 Stride 跨距我们都知道现在计算机的cpu都是32位或者64位的cpu，他们一次最少读取4、8个字节，如果少于这些，反而要做一些额外的工作，会花更长的时间。所有会有一个概念叫做内存对齐，将结构体的长度设为4、8的倍数。 跨距也是因为同样的理由出现的。因为图像的操作通常按行操作的，如果图像的所有数据都紧密排列，那么会发生非常多次的读取非对齐内存。会影响效率。而图像的处理本就是一个分秒必争的操作，所以为了性能的提高就引入了跨距这个概念。 跨距就是指图像中的一行图像数据所占的存储空间的长度，它是一个大于等于图像宽度的内存对齐的长度。这样每次以行为基准读取数据的时候就能内存对齐，虽然可能会有一点内存浪费，但是在内存充裕的今天已经无所谓了。
Camera2 ImageReader YUV420_888,PreviewSize设置为17001080，返回预览流stride为1600，Image的size为16001200，返回的ysize为1920000，等于1600*1200,如果直接调用下面的代码， YuvImage yuv = new YuvImage(bytes, ImageFormat.NV21, mPreviewSize.getWidth(), mPreviewSize.getHeight(), new int[y_stride, uv_stride]); yuv.compressToJpeg(new Rect(0, 0, mPreviewSize.getWidth(), mPreviewSize.getHeight()), 90, fos);保存的图片会大部分灰色，约1/3是绿色，因为实际上从CameraCharacteristics.SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP获得的rosolution是不支持17001080，所以系统自动选择了16001200，如果将PreviewSize设置为1600*1200，保存图片则能得到正确结果。 分离Y、U、V分量以Camera2 ImageReader为例 ByteBuffer yData = image.getPlanes()[0].getBuffer(); ByteBuffer uData = image.getPlanes()[1].getBuffer(); ByteBuffer vData = image.getPlanes()[2].getBuffer(); int ySize = yData.remaining(); int uSize = uData.remaining(); int vSize = vData.remaining(); mCurrentImageData = new byte[ySize + ySize / 2]; yData.get(mCurrentImageData, 0, ySize); for (int i = ySize; i < ySize + ySize / 2; i++) { mCurrentImageData[i] = (byte)128; }也就是除了y分量，uv全部赋值为128（0x80） 最后使用YUVImage编码成JPEG YuvImage yuv = new YuvImage(bytes, ImageFormat.NV21, mPreviewSize.getWidth(), mPreviewSize.getHeight(), new int[y_stride, uv_stride]); yuv.compressToJpeg(new Rect(0, 0, mPreviewSize.getWidth(), mPreviewSize.getHeight()), 90, fos);最终得到灰度图。 |
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