调整（缩小）YUV420sp 图像的大小

Question

我正在尝试调整（缩小）YUV420sp 格式的图像。是否可以在不将其转换为 RGB 的情况下进行此类图像调整大小，因此直接操作 YUV420sp 像素阵列？我在哪里可以找到这样的算法？

谢谢

Answer 1

YUV 4:2:0 平面看起来像这样：

----------------------
|     Y      | Cb|Cr |
----------------------

地点：

Y = width x height pixels
Cb = Y / 4 pixels
Cr = Y / 4 pixels

Total num pixels (bytes) = width * height * 3 / 2

而子采样是这样使用的：

这意味着每个色度像素值在 4 个亮度像素之间共享。

一种方法是去除像素，确保保持/重新计算相应的 Y-Cb-Cr 关系。

与Nearest-neighbor interpolation 接近但相反。

另一种方法是先将 4:2:0 子采样转换为 4:4:4

在这里，您可以在亮度和色度数据之间进行 1 对 1 的映射。

这是在 4:2:0 和 4:2:2 之间插入色度的正确方法（亮度已经处于正确的分辨率） python中的代码，按照c-dito的html-link。 代码不是很pythonic，只是c版本的直接翻译。

def __conv420to422(self, src, dst):
    """
    420 to 422 - vertical 1:2 interpolation filter

    Bit-exact with
    http://www.mpeg.org/MPEG/video/mssg-free-mpeg-software.html
    """
    w = self.width >> 1
    h = self.height >> 1

    for i in xrange(w):
        for j in xrange(h):
            j2 = j << 1
            jm3 = 0 if (j<3) else j-3
            jm2 = 0 if (j<2) else j-2
            jm1 = 0 if (j<1) else j-1
            jp1 = j+1 if (j<h-1) else h-1
            jp2 = j+2 if (j<h-2) else h-1
            jp3 = j+3 if (j<h-3) else h-1

            pel = (3*src[i+w*jm3]
                 -16*src[i+w*jm2]
                 +67*src[i+w*jm1]
                +227*src[i+w*j]
                 -32*src[i+w*jp1]
                  +7*src[i+w*jp2]+128)>>8

            dst[i+w*j2] = pel if pel > 0 else 0
            dst[i+w*j2] = pel if pel < 255 else 255

            pel = (3*src[i+w*jp3]
                 -16*src[i+w*jp2]
                 +67*src[i+w*jp1]
                +227*src[i+w*j]
                 -32*src[i+w*jm1]
                 +7*src[i+w*jm2]+128)>>8

            dst[i+w*(j2+1)] = pel if pel > 0 else 0
            dst[i+w*(j2+1)] = pel if pel < 255 else 255
    return dst

运行两次以获得 4:4:4。 那么这只是删除行和列的问题。

或者您可以将色度像素增加四倍以从 4:2:0 变为 4:4:4，删除行和列，然后将 4 个 Cb/Cr 值平均为 1 以恢复到 4:2:0同样，这完全取决于您需要有多严格:-)

Answer 2

这是我用来将 YUV 420（或 NV21）缩小两倍的 Java 函数。

该函数将字节数组中的图像与原始图像的宽度和高度一起作为输入，并返回一个字节数组中的图像，其宽度和高度都等于原始宽度和高度的一半。

作为我的代码的基础，我使用了这个：Rotate an YUV byte array on Android

public static byte[] halveYUV420(byte[] data, int imageWidth, int imageHeight) {
    byte[] yuv = new byte[imageWidth/2 * imageHeight/2 * 3 / 2];
    // halve yuma
    int i = 0;
    for (int y = 0; y < imageHeight; y+=2) {
        for (int x = 0; x < imageWidth; x+=2) {
            yuv[i] = data[y * imageWidth + x];
            i++;
        }
    }
    // halve U and V color components
    for (int y = 0; y < imageHeight / 2; y+=2) {
        for (int x = 0; x < imageWidth; x += 4) {
            yuv[i] = data[(imageWidth * imageHeight) + (y * imageWidth) + x];
            i++;
            yuv[i] = data[(imageWidth * imageHeight) + (y * imageWidth) + (x + 1)];
            i++;
        }
    }
    return yuv;
}

Answer 3

YUV420sp 的 Y 在一个平面上，而 U&V 在另一个平面上。如果将 U&V 拆分为单独的平面，则可以依次对 3 个平面中的每一个执行相同的缩放操作，而无需先从 4:2:0 -> 4:4:4 开始。

看看 libyuv 的源代码；它只是缩放飞机： https://code.google.com/p/libyuv/source/browse/trunk/source/scale.cc