YUV420序列转成图片

首先声明一点，这里的YUV其实不是YUV，严格来说是YCbCr。这里就先这样称呼YUV吧。本文是关于YUV420格式的视频转成图片序列的。

关于YUV格式的图片，存储如下图所示：

举个例子，一个640*480的420的图片，读入matlab中的数据量为460800个数据。

460800/640*480=3/2。相当于每二个像素有3个数据。

如果想要把一个YUV文件转成RGB数据，那么必须要知道这个YUV文件是怎么以文件格式存储的。举个例子，假如一张4*4的大小的图片，它的YUV420格式的存储是这样的，如下图：

这只是一个示意图，假如一个图片是100*100像素的，那么它的存储文件中，前100*100=10000个字节是用来存储Y的。接下来2500个字节是用来存储U的，然后的2500个字节是用来存储V的。

当然这种格式也不是唯一的，我发现大多数的图片都是这种格式。当然还有其他的方式来验证一个图片是不是这样的格式。对于一个YUV420格式的图片来说，它一帧画面的数据量是它像素数的1.5倍，当然，我们肯定是知道一帧画面的分辨率的，然后可以读入YUV420视频文件中的1.5*X*Y个数据量，然后查看它对应有图片。如图所示：

红框中的是Y数据，蓝框中的是U数据，黄框中的是V数据。
现在应该可以得到一个YUV帧的YUV分量啦，接下来要做的就是把这三个分量加权求和，生成R,G,B分量啦。加权公式如下：
    R=1.164*(Y-16)+1.596*(VV-128);
    G=1.164*(Y-16)-0.813*(UU-128)-0.392*(VV-128);
    B=1.164*(Y-16)+2.017*(UU-128);

这里要注意一下，这里的YUV最好是double型的，我刚才始生成RGB的时候，YUV都是uint8型的，最后生成的图片颜色总是不对，换成double型的话，就没有问题啦，注意一下，double型的数据还要再归一化或者强制转换成uint8型的数据，才可以用imshow()显示出来。还有RGB三个分量矩阵中，大于255的量要设置成255，小于0的元素要设置为0。

本实验中用的图片恢复出来，如下图所示：

大功告成。

本程序实现代码如下图所示：

%函数功能：这个函数用于加载一个UYV序列文件
%入口参数：  path是包含要读写YUV序列的地址的字符串
%           x,y是这个图片的高与宽
%           start表示要从第几帧开始读取画面
%           count表示要读出的图片的张数
%出口参数：  picout(x,y,,3,count)表示出口参数
function [picout]=loadYUV(path,x,y,start,count);

% clear;
% clc

% x=288;
% y=352;
% count=10;
% path='e:\test-pic\flower.yuv';
fid=fopen(path,'r');

for ii=1:count
    fseek(fid,1.5*x*y*(ii-1+start-1),-1);
    pic=uint8(fread(fid,[y,1.5*x],'uint8'));
    pic=pic';
    Y=double(pic(1:x,:));
    u=double(pic(x+1:1.25*x,:));
    v=double(pic(1.25*x+1:1.5*x,:));
    for i=1:0.25*x
        U(2*i-1,1:y/2)=u(i,1:y/2);
        U(2*i,1:y/2)=u(i,y/2+1:y);
        V(2*i-1,1:y/2)=v(i,1:y/2);
        V(2*i,1:y/2)=v(i,y/2+1:y);
    end

UU=imresize(U,2);
    VV=imresize(V,2);

%     R=Y+1.140*(VV-128);
%     G=Y-0.395*(UU-128)-0.581*(VV-128);
%     B=Y+2.032*(UU-128);   
    R=1.164*(Y-16)+1.596*(VV-128);
    G=1.164*(Y-16)-0.813*(UU-128)-0.392*(VV-128);
    B=1.164*(Y-16)+2.017*(UU-128);

for i=1:x
    for j=1:y
    if R(i,j)<0
    R(i,j)=0;
    end
    if R(i,j)>255
    R(i,j)=255;
    end
    if G(i,j)<0
    G(i,j)=0;
    end
    if G(i,j)>255
    G(i,j)=255;
    end
    if B(i,j)<0
    B(i,j)=0;
    end
    if B(i,j)>255
    B(i,j)=255;
    end
    end
    end
    R=uint8(R);
    G=uint8(G);
    B=uint8(B);
    %R=R/255;G=G/255;B=B/255;
    picout(:,:,:,ii)=cat(3,R,G,B);
end
%imshow(picout(:,:,:,1));
上文只是一个子程序，但是绝对可用。