Question

我正在寻找一个如何使用libjpeg库将YUYV格式帧保存为JPEG文件的示例。

Answer 1

在典型的计算机API中，“YUV”实际上表示YCbCr，“YUYV”表示“YCbCr 4：2：2”存储为Y0，Cb01，Y1，Cr01，Y2 ......

因此，如果你有一个“YUV”图像，你可以使用JCS_YCbCr颜色空间将它保存到libjpeg。

如果您有422图像（YUYV），则必须在将扫描线写入libjpeg之前将Cb / Cr值复制到需要它们的两个像素。因此，这个写循环将为您完成：

// "base" is an unsigned char const * with the YUYV data
// jrow is a libjpeg row of samples array of 1 row pointer
cinfo.image_width = width & -1; 
cinfo.image_height = height & -1; 
cinfo.input_components = 3; 
cinfo.in_color_space = JCS_YCbCr; 
jpeg_set_defaults(&cinfo); 
jpeg_set_quality(&cinfo, 92, TRUE); 
jpeg_start_compress(&cinfo, TRUE); 
unsigned char *buf = new unsigned char[width * 3]; 
while (cinfo.next_scanline < height) { 
    for (int i = 0; i < cinfo.image_width; i += 2) { 
        buf[i*3] = base[i*2]; 
        buf[i*3+1] = base[i*2+1]; 
        buf[i*3+2] = base[i*2+3]; 
        buf[i*3+3] = base[i*2+2]; 
        buf[i*3+4] = base[i*2+1]; 
        buf[i*3+5] = base[i*2+3]; 
    } 
    jrow[0] = buf; 
    base += width * 2; 
    jpeg_write_scanlines(&cinfo, jrow, 1); 
}
jpeg_finish_compress(&cinfo);
delete[] buf;

如果您的错误或写入函数可以抛出/ longjmp，请使用您喜欢的auto-ptr以避免泄漏“buf”。

直接向libjpeg提供YCbCr更适合转换为RGB，因为它会直接以该格式存储它，从而节省了大量的转换工作。当图像来自网络摄像头或其他视频源时，在某种类型的YCbCr中获取图像通常也是最有效的（例如YUYV。）

最后，“U”和“V”在模拟分量视频中意味着略有不同，因此YUV在计算机API中的命名实际上意味着YCbCr非常混乱。

Answer 2

libjpeg还有一个原始数据模式，您可以直接提供原始的下采样数据（这几乎就是YUYV格式的数据）。这比复制UV值更有效，只是让libjpeg在内部再次缩小它们。

为此，您使用jpeg_write_raw_data代替jpeg_write_scanlines，默认情况下，它一次只能处理16条扫描线。 JPEG期望U和V平面默认为2x下采样。 YUYV格式已经下采样水平尺寸，但不是垂直尺寸，所以我每隔一条扫描线跳过U和V.

初始化：

cinfo.image_width = /* width in pixels */;
cinfo.image_height = /* height in pixels */;
cinfo.input_components = 3;
cinfo.in_color_space = JCS_YCbCr;
jpeg_set_defaults(&cinfo);

cinfo.raw_data_in = true;

JSAMPLE y_plane[16][cinfo.image_width];
JSAMPLE u_plane[8][cinfo.image_width / 2];
JSAMPLE v_plane[8][cinfo.image_width / 2];

JSAMPROW y_rows[16];
JSAMPROW u_rows[8];
JSAMPROW v_rows[8];

for (int i = 0; i < 16; ++i)
{
    y_rows[i] = &y_plane[i][0];
}

for (int i = 0; i < 8; ++i)
{
    u_rows[i] = &u_plane[i][0];
}

for (int i = 0; i < 8; ++i)
{
    v_rows[i] = &v_plane[i][0];
}

JSAMPARRAY rows[] { y_rows, u_rows, v_rows };

压缩中：

jpeg_start_compress(&cinfo, true);

while (cinfo.next_scanline < cinfo.image_height)
{
    for (JDIMENSION i = 0; i < 16; ++i)
    {
        auto offset = (cinfo.next_scanline + i) * cinfo.image_width * 2;
        for (JDIMENSION j = 0; j < cinfo.image_width; j += 2)
        {
            y_plane[i][j] = image.data[offset + j * 2 + 0];
            y_plane[i][j + 1] = image.data[offset + j * 2 + 2];

            if (i % 2 == 0)
            {
                u_plane[i / 2][j / 2] = image_data[offset + j * 2 + 1];
                v_plane[i / 2][j / 2] = image_data[offset + j * 2 + 3];
            }
        }
    }

    jpeg_write_raw_data(&cinfo, rows, 16);
}

jpeg_finish_compress(&cinfo);

与@ JonWatte的回答相比，这种方法的压缩时间缩短了33％。这个解决方案并不适合所有人;一些警告：

您只能压缩尺寸为8的倍数的图像。如果您有不同尺寸的图像，则必须编写代码以填充边缘。如果您从相机获取图像，则很可能就是这样。
由于我只是跳过交替扫描线的颜色值，而不是像平均它们那样更高级的东西，因此质量有所下降。对于我的应用，速度比质量更重要。
它现在写的方式在堆栈上分配了大量的内存。这对我来说是可以接受的，因为我的图像很小（640x480）并且有足够的内存。

libjpeg-turbo的文档：https://raw.githubusercontent.com/libjpeg-turbo/libjpeg-turbo/master/libjpeg.txt

如何使用libjpeg将YUYV原始数据压缩为JPEG？

2 个答案: