android使用libyuv

本文介绍了如何在Android项目中使用libyuv库进行RGB到YUV的转换以及YUV的旋转操作。通过gitlab镜像获取libyuv源码,集成到Android Studio工程,然后创建C++类实现转换方法。注意在转换NV21到I420并旋转时,直接调用某些函数会导致画面异常,需要采用组合调用的方式解决。此外,还提供了一个YUVConverter类,用于将camera预览数据转换为适合MediaCodec H264编码器的YUV格式。

libyuv可以帮我们将rgb转换成yuv,也可以用来旋转yuv,转换成其他yuv格式
libyuv git地址是https://chromium.googlesource.com/libyuv/libyuv,由于众所周知的原因,无法直接访问,我们可以用gitlab来中转一下
首先创建一个project,选择Import project,点击Repo by URL,在url里填入这个网址,勾选Mirror repository,然后创建工程,等待同步完成就可以下载代码了

这个是我创建的一个镜像 https://gitlab.com/cc_linco/libyuv1.git

接下来创建AS工程,勾选C++支持,一路next就可以了
将libyuv源码解压到src/main/cpp目录下,修改一下libyuv/CMakeLists.txt,去掉一些编译生成的文件,也可以不改,按自己需要编辑,下面是我注释掉一些编译目标后的文件

# CMakeLists for libyuv
# Originally created for "roxlu build system" to compile libyuv on windows
# Run with -DTEST=ON to build unit tests

PROJECT ( YUV C CXX )   # "C" is required even for C++ projects
CMAKE_MINIMUM_REQUIRED( VERSION 2.8 )
OPTION( TEST "Built unit tests" OFF )

SET ( ly_base_dir   ${PROJECT_SOURCE_DIR} )
SET ( ly_src_dir    ${ly_base_dir}/source )
SET ( ly_inc_dir    ${ly_base_dir}/include )
SET ( ly_tst_dir    ${ly_base_dir}/unit_test )
SET ( ly_lib_name   yuv )
SET ( ly_lib_static ${ly_lib_name} )
SET ( ly_lib_shared ${ly_lib_name}_shared )

FILE ( GLOB_RECURSE ly_source_files ${ly_src_dir}/*.cc )
LIST ( SORT         ly_source_files )

FILE ( GLOB_RECURSE ly_unittest_sources ${ly_tst_dir}/*.cc )
LIST ( SORT         ly_unittest_sources )

INCLUDE_DIRECTORIES( BEFORE ${ly_inc_dir} )

# this creates the static library (.a)
ADD_LIBRARY             ( ${ly_lib_static} STATIC ${ly_source_files} )

# this creates the shared library (.so)
ADD_LIBRARY             ( ${ly_lib_shared} SHARED ${ly_source_files} )
SET_TARGET_PROPERTIES   ( ${ly_lib_shared} PROPERTIES OUTPUT_NAME "${ly_lib_name}" )
SET_TARGET_PROPERTIES   ( ${ly_lib_shared} PROPERTIES PREFIX "lib" )

# this creates the conversion tool
#ADD_EXECUTABLE         ( yuvconvert ${ly_base_dir}/util/yuvconvert.cc )
#TARGET_LINK_LIBRARIES  ( yuvconvert ${ly_lib_static} )


INCLUDE ( FindJPEG )
if (JPEG_FOUND)
  include_directories( ${JPEG_INCLUDE_DIR} )
  target_link_libraries( yuvconvert ${JPEG_LIBRARY} )
  add_definitions( -DHAVE_JPEG )
endif()

if(TEST)
  find_library(GTEST_LIBRARY gtest)
  if(GTEST_LIBRARY STREQUAL "GTEST_LIBRARY-NOTFOUND")
    set(GTEST_SRC_DIR /usr/src/gtest CACHE STRING "Location of gtest sources")
    if(EXISTS ${GTEST_SRC_DIR}/src/gtest-all.cc)
      message(STATUS "building gtest from sources in ${GTEST_SRC_DIR}")
      set(gtest_sources ${GTEST_SRC_DIR}/src/gtest-all.cc)
      add_library(gtest STATIC ${gtest_sources})
      include_directories(${GTEST_SRC_DIR})
      include_directories(${GTEST_SRC_DIR}/include)
      set(GTEST_LIBRARY gtest)
    else()
      message(FATAL_ERROR "TEST is set but unable to find gtest library")
    endif()
  endif()

  add_executable(libyuv_unittest ${ly_unittest_sources})
  target_link_libraries(libyuv_unittest ${ly_lib_name} ${GTEST_LIBRARY})
  find_library(PTHREAD_LIBRARY pthread)
  if(NOT PTHREAD_LIBRARY STREQUAL "PTHREAD_LIBRARY-NOTFOUND")
    target_link_libraries(libyuv_unittest pthread)
  endif()
  if (JPEG_FOUND)
    target_link_libraries(libyuv_unittest ${JPEG_LIBRARY})
  endif()

  if(NACL AND NACL_LIBC STREQUAL "newlib")
    target_link_libraries(libyuv_unittest glibc-compat)
  endif()

  find_library(GFLAGS_LIBRARY gflags)
  if(NOT GFLAGS_LIBRARY STREQUAL "GFLAGS_LIBRARY-NOTFOUND")
    target_link_libraries(libyuv_unittest gflags)
    add_definitions(-DLIBYUV_USE_GFLAGS)
  endif()
endif()


# instal
<think>好的,我现在要解决用户的问题:如何在Android使用libYUV垂直翻转RGB数据。首先,我需要回忆一下libYUV的基本知识和相关函数。 用户提到的是垂直翻转RGB数据,libYUV是一个开源的库,主要用于处理YUV和RGB图像数据的转换和基本操作。垂直翻转意味着图像上下颠倒,也就是每一行的像素按垂直方向反转。 首先,我需要确认libYUV中是否有直接支持垂直翻转RGB数据的函数。根据之前的了解,libYUV中的转换函数通常包括各种格式转换和旋转操作。例如,旋转函数可以处理90度、180度、270度的旋转,也可能支持垂直翻转(即180度旋转加上水平翻转?或者是否有直接的翻转函数?) 或者,垂直翻转是否可以通过复制行数据来实现?比如,将图像的最后一行复制到目标的第一行,倒数第二行复制到第二行,依此类推。不过手动实现这样的操作可能效率不高,尤其是在处理大图像时,使用优化过的库函数会更高效。 查阅libYUV的文档或头文件,寻找是否有相关的翻转函数。例如,可能存在如RGB24Mirror、ARGBMirror这样的函数。不过需要确认这些函数是否支持垂直翻转,或者只是水平翻转。例如,Mirror函数通常指水平镜像,即左右翻转,而垂直翻转可能需要不同的参数或函数。 例如,在libYUV中,ARGBMirror函数用于水平翻转ARGB图像。那垂直翻转是否有对应的函数?可能需要组合旋转操作。比如,旋转180度可能相当于先水平翻转再垂直翻转。或者,是否有单独的垂直翻转函数? 假设libYUV没有直接的垂直翻转函数,那么可能需要分步骤处理。比如,将图像数据按行逆序复制到目标缓冲区。对于RGB数据,每个像素可能由3个字节组成(RGB24),或者4个字节(ARGB)。如果是RGB24,每行的长度是width * 3字节。垂直翻转需要从最后一行开始,逐行复制到目标缓冲区。 例如,假设源数据是src,目标数据是dst,图像高度是height,每行步长是stride(可能等于width*3,或者有padding)。那么,dst的第i行应该来自src的第height-1 -i行。 手动实现的话,可以用循环逐行复制。但是这样的操作可能效率不高,特别是对于大图像。所以最好使用libYUV提供的优化函数。 或者,libYUV中的I420Mirror函数可能支持垂直镜像,但那是针对YUV格式的。对于RGB,是否有对应的函数? 再查资料,发现libYUV中的ConvertToARGB函数可以处理多种格式的转换,但翻转可能需要结合其他操作。例如,使用ARGBRotate函数,旋转180度可能达到垂直翻转的效果。因为旋转180度相当于上下颠倒,左右翻转,但如果是纯垂直翻转,是否需要其他处理? 假设用户需要的是垂直翻转而不改变水平方向,那么旋转180度可能同时垂直和水平翻转,这可能不符合需求。因此,这可能不是正确的做法。 那是否有其他办法?例如,使用libYUV的Scale函数,通过设置适当的参数来实现翻转?或者是否有垂直翻转的选项? 或者,是否可以通过调整拷贝行顺序来实现?例如,在调用libYUV的转换函数时,指定目标缓冲区的起始位置为最后一行,然后逐行向上拷贝。这可能涉及到自定义的步长(stride)。例如,如果目标缓冲区的步长设置为负值,就可以实现垂直翻转。但是需要确认libYUV是否支持负的stride,或者是否在某个函数中可以设置。 例如,在libYUV的一些函数中,比如ARGBRotate,可以处理旋转,其中可能允许垂直翻转。或者,在拷贝函数中,设置dst_stride为负值,使得拷贝时按反向行顺序进行。例如,将dst指针初始化为dst_buffer + (height - 1) * dst_stride,然后设置dst_stride为负的原步长绝对值,这样每次增加dst_stride就会向上移动一行,从而实现垂直翻转。 例如,对于RGB24数据,假设原图每个像素3字节,宽度为width,高度为height,每行的stride为src_stride(可能等于width*3或更大)。目标缓冲区的dst_stride设置为 -src_stride,并且目标指针初始化为dst + (height-1)*src_stride。这样,逐行拷贝时,目标的行指针会从下往上填充,达到垂直翻转的效果。 但这样的操作是否在libYUV中有对应的函数支持?或者是否需要自己实现? 查阅libYUV的API,发现对于Mirror函数,例如ARGBMirror,只能水平翻转。而垂直翻转可能需要其他方式。此时,可能需要使用转换函数结合负的stride。 例如,使用libYUV的RGB24ToRGB24函数,或者相应的转换函数,通过设置dst_stride为负值来实现垂直翻转。例如: 假设源数据是src_rgb24,目标数据是dst_rgb24,宽度width,高度height,每行字节数为src_stride=width*3。那么,设置dst_stride为 -src_stride,并将dst_rgb24的起始指针指向最后一行,即dst_rgb24 + (height-1)*src_stride。然后调用转换函数,将每一行从源拷贝到目标。由于dst_stride是负的,每次拷贝后目标指针会向上移动一行,从而实现垂直翻转。 不过,libYUV是否支持这样的操作?例如,在函数RGB24Copy中,如果允许dst_stride为负,则可以实现。需要查看具体的函数实现或文档。 例如,查看libYUV的源代码,发现其很多转换函数支持src_stride和dst_stride参数,这些参数可以是负数,从而允许从下往上处理数据。例如,在CopyPlane函数中,可以处理正向或反向的复制。 因此,可能的解决方案是:使用libYUV的CopyPlane函数,将RGB数据视为一个平面,设置dst_stride为负数,并将dst指针指向最后一行,从而实现垂直翻转。 例如,对于RGB24数据,每个像素3字节,宽度为width,高度为height,每行的字节数为width*3。可以调用: libyuv::CopyPlane(src_rgb24, width * 3, // 源指针和步长 dst_rgb24 + (height - 1) * width * 3, -width * 3, // 目标指针和负步长 width * 3, height); // 拷贝的宽度和高度 这样,每次拷贝一行,目标指针每次向上移动一行,从而实现垂直翻转。CopyPlane函数通常用于复制单个平面,比如YUV中的Y、U、V平面,但同样适用于RGB数据,因为RGB在这里被视为一个连续的平面。 但需要注意的是,CopyPlane的参数中,拷贝的width参数是以字节为单位的。例如,对于RGB24,每一行的字节数是width * 3,所以拷贝的宽度参数应为width * 3,高度为height,src_stride为width *3,dst_stride为 -width *3。 因此,这样的调用应该能够正确地将源数据垂直翻转复制到目标缓冲区中。 总结步骤: 1. 确定输入RGB数据的格式,例如RGB24(每个像素3字节),或ARGB(每个像素4字节)。 2. 计算每行的字节数(stride),通常为width * bytes_per_pixel。如果有padding,则需要使用实际的stride值。 3. 分配目标缓冲区,大小与源数据相同。 4. 调用libYUV的CopyPlane函数,设置源指针、源步长,目标指针指向最后一行,目标步长为负的步长值。 5. 执行拷贝,完成垂直翻转。 但需要验证这种方法是否有效。例如,假设源数据的第一行被复制到目标缓冲区的最后一行,第二行到倒数第二行,依此类推。这样整个图像就被垂直翻转了。 可能的示例代码: 对于RGB24数据: int width = ...; int height = ...; uint8_t* src_rgb24 = ...; uint8_t* dst_rgb24 = ...; int src_stride = width * 3; int dst_stride = -width * 3; uint8_t* dst_start = dst_rgb24 + (height - 1) * src_stride; libyuv::CopyPlane(src_rgb24, src_stride, dst_start, dst_stride, width * 3, // 每行需要复制的字节数 height); 如果是ARGB数据(每个像素4字节): int src_stride = width * 4; int dst_stride = -width * 4; ... 这样应该就能实现垂直翻转。 另外,需要确保目标缓冲区足够大,并且dst_start不越界。例如,当height=0时可能需要处理,但正常情况height>=1。 另外,libYUV的CopyPlane函数是否真的支持负的dst_stride?查阅其实现,发现CopyPlane内部处理逐行复制,使用src_stride和dst_stride来移动指针。如果dst_stride是负的,那么每次复制后,dst指针会向后移动,即向上移动一行,这应该可行。 例如,查看libYUV的源码中的CopyPlane函数实现,例如在copy_plane.cc中: void CopyPlane(const uint8_t* src_y, int src_stride_y, uint8_t* dst_y, int dst_stride_y, int width, int height) { if (dst_y + dst_stride_y * (height - 1) >= src_y && src_y + src_stride_y * (height - 1) >= dst_y) { // 处理重叠的情况,可能需要反向复制 } // 否则正常复制 for (int y = 0; y < height; ++y) { memcpy(dst_y, src_y, width); src_y += src_stride_y; dst_y += dst_stride_y; } } 如果dst_stride_y是负数,那么每次循环中,dst_y会减去相应的数值,例如,如果dst_stride_y是 -width*3,那么每次dst_y移动-宽度*3字节,即向上移动一行。因此,从dst_start开始,第一次复制到dst_start的位置(即最后一行),然后dst_y变成dst_start - width*3,即倒数第二行,依此类推,直到复制完height行。这样,整个图像就被垂直翻转了。 因此,使用CopyPlane函数并设置负的dst_stride和正确的dst指针,可以实现垂直翻转。 此外,对于其他RGB格式,如RGB565、RGBA等,同样可以使用类似的方法,调整每像素的字节数和步长即可。 总结,使用libYUV的CopyPlane函数,通过设置目标指针到缓冲区的末尾,并设置负的步长,可以实现垂直翻转。这种方法无需额外的转换,直接内存拷贝,效率很高。</think>在Android使用libYUV库垂直翻转RGB数据,可通过以下步骤实现: --- ### **步骤说明** 1. **确定RGB格式与参数** 明确输入数据的格式(如RGB24、ARGB等),获取图像的宽度(`width`)、高度(`height`)和行跨度(`stride`,即每行的字节数)。 2. **分配目标缓冲区** 创建与源数据大小相同的目标缓冲区,用于存储翻转后的数据。 3. **调用`CopyPlane`函数实现翻转** 利用libYUV的`CopyPlane`函数,通过**负步长(Negative Stride)**将源数据从最后一行开始反向复制,实现垂直翻转。 --- ### **代码示例(RGB24格式)** ```cpp #include "libyuv.h" // 输入参数 int width = 640; // 图像宽度 int height = 480; // 图像高度 uint8_t* src_rgb24 = ...; // 源RGB24数据指针 uint8_t* dst_rgb24 = ...; // 目标RGB24缓冲区指针(需提前分配) // 计算步长(每行字节数) int src_stride = width * 3; // RGB24每像素3字节 int dst_stride = -src_stride; // 目标步长为负值,实现反向复制 // 目标起始位置指向最后一行 uint8_t* dst_start = dst_rgb24 + (height - 1) * src_stride; // 调用CopyPlane进行垂直翻转 libyuv::CopyPlane( src_rgb24, // 源数据指针 src_stride, // 源步长(正数) dst_start, // 目标起始位置(最后一行) dst_stride, // 目标步长(负数) width * 3, // 每行复制的字节数(RGB24为width*3) height // 图像高度 ); ``` --- ### **关键点解析** 1. **负步长(Negative Stride)** - 将目标步长设为负数(如`-width*3`),使每次拷贝后指针向上移动一行。 - 起始位置指向目标缓冲区的最后一行(`dst_start = dst_rgb24 + (height-1)*stride`),确保数据从下往上填充。 2. **适用不同RGB格式** - 对于ARGB(每像素4字节),调整步长为`width*4`,其他逻辑不变。 - 其他格式(如RGB565、RGBA)同理,需根据像素字节数调整步长。 3. **性能优势** - `CopyPlane`内部使用内存复制(`memcpy`),结合libYUV的优化,效率高于手动逐行复制。 --- ### **验证与注意事项** - **数据对齐**:确保源和目标缓冲区的步长正确,避免内存越界。 - **格式匹配**:确认RGB格式与步长计算一致(如RGB24为3字节/像素,ARGB为4字节/像素)。 - **测试用例**:使用测试图像验证翻转结果,确保无错位或颜色异常。 通过上述方法,可高效实现Android平台下RGB数据的垂直翻转。
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