rgb转yuv420源代码(C语言)



RGB到YUV420的转换是图像处理领域常见的颜色空间转换操作,广泛应用于视频编码、解码以及图像处理系统中。在C语言中实现这个转换涉及到对像素数据的逐个处理,通常包括数学计算和内存操作。下面将详细介绍这个过程。 RGB是一种颜色模型,代表红(Red)、绿(Green)和蓝(Blue)三个原色,每个颜色通道的值范围通常是0到255。YUV420则是一种节省带宽的色彩空间,常用于视频压缩,由亮度分量Y和两个色度分量U、V组成。YUV420通常有两种存储方式:YUV420p(planar)和YUV420sp(semiplanar)。在这里,我们讨论的是YUV420p,它将Y、U、V分量分别存储,且U和V的分辨率只有Y的一半。 RGB到YUV420的转换公式如下: 1. Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B 2. U = -0.169R - 0.331G + 0.5B + 128 3. V = 0.5R - 0.419G - 0.081B + 128 这里的Y、U、V都是在0到255的范围内,因此在实际编程时,需要进行一些边界处理。 在C语言中,我们可以创建两个函数,一个用于定义转换过程,另一个作为头文件中的函数声明。`lm_rgb2yuv.c`可能包含如下代码: ```c #include "lm_rgb2yuv.h" void rgb2yuv420(unsigned char *rgb, unsigned char *yuv, int width, int height) { int i, j; for (i = 0; i < height; i++) { for (j = 0; j < width; j++) { int r = rgb[3 * (i * width + j)]; int g = rgb[3 * (i * width + j) + 1]; int b = rgb[3 * (i * width + j) + 2]; yuv[i * width + j] = (unsigned char)(0.299 * r + 0.587 * g + 0.114 * b); } } // 对于U和V分量的处理,由于它们是隔行存储的,所以需要将宽度除以2 int uv_width = width / 2; for (i = 0; i < height / 2; i++) { for (j = 0; j < uv_width; j++) { int r = rgb[3 * ((2 * i) * width + 2 * j)]; int g = rgb[3 * ((2 * i) * width + 2 * j) + 1]; int b = rgb[3 * ((2 * i) * width + 2 * j) + 2]; yuv[(i * uv_width + j) * 2] = (unsigned char)((-0.169 * r - 0.331 * g + 0.5 * b + 128) >> 8); yuv[(i * uv_width + j) * 2 + 1] = (unsigned char)((0.5 * r - 0.419 * g - 0.081 * b + 128) >> 8); } } } ``` 在`lm_rgb2yuv.h`头文件中,我们会声明这个函数: ```c #ifndef LM_RGB2YUV_H #define LM_RGB2YUV_H void rgb2yuv420(unsigned char *rgb, unsigned char *yuv, int width, int height); #endif // LM_RGB2YUV_H ``` 这个`rgb2yuv420`函数接受RGB像素数据的指针、YUV数据的指针、图像的宽度和高度。它首先遍历所有RGB像素,按照上述公式计算Y分量,然后处理U和V分量,注意它们是以半分辨率存储的,并且在处理U、V时,要考虑到YUV420的隔行存储特性。 在实际应用中,你可能需要考虑内存分配、错误处理和优化等细节,例如,确保输入和输出缓冲区的大小足够,以及可能存在的浮点到整数的转换误差等。此外,如果处理的是大图像或实时视频流,可能需要考虑并行化或利用SIMD(单指令多数据)指令加速转换过程。以上就是RGB到YUV420转换的基本原理和C语言实现方法。


































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