Question

如何从OpenCV中的YUV文件中读取帧？

Answer 1

我写了一个非常简单的python代码来从二进制文件中读取YUV NV21流。

import cv2
import numpy as np

class VideoCaptureYUV:
    def __init__(self, filename, size):
        self.height, self.width = size
        self.frame_len = self.width * self.height * 3 / 2
        self.f = open(filename, 'rb')
        self.shape = (int(self.height*1.5), self.width)

    def read_raw(self):
        try:
            raw = self.f.read(self.frame_len)
            yuv = np.frombuffer(raw, dtype=np.uint8)
            yuv = yuv.reshape(self.shape)
        except Exception as e:
            print str(e)
            return False, None
        return True, yuv

    def read(self):
        ret, yuv = self.read_raw()
        if not ret:
            return ret, yuv
        bgr = cv2.cvtColor(yuv, cv2.COLOR_YUV2BGR_NV21)
        return ret, bgr


if __name__ == "__main__":
    #filename = "data/20171214180916RGB.yuv"
    filename = "data/20171214180916IR.yuv"
    size = (480, 640)
    cap = VideoCaptureYUV(filename, size)

    while 1:
        ret, frame = cap.read()
        if ret:
            cv2.imshow("frame", frame)
            cv2.waitKey(30)
        else:
            break

Answer 2

如上所述，有很多种YUV格式：

http://www.fourcc.org/yuv.php

在OpenCV中从YUV格式转换为RGB非常简单：

为该帧数据创建适当大小的一维OpenCV Mat
为具有所需尺寸和3个通道
最后使用cvtColor在两个Mats之间进行转换，使用正确的转换标志枚举

以下是 YV12 格式的YUV缓冲区示例：

Mat mYUV(height + height/2, width, CV_8UC1, (void*) frameData);
Mat mRGB(height, width, CV_8UC3);
cvtColor(mYUV, mRGB, CV_YUV2RGB_YV12, 3);

关键技巧是在转换之前定义RGB Mat 的尺寸。

Answer 3

更新这里有更新版本的代码：https://github.com/chelyaev/opencv-yuv

我发布的一些代码会读取单个 YUV 4：2：0平面图像文件。您可以直接将其应用于大多数YUV文件（只需继续读取同一个FILE对象）。例外是处理YUV files that have a header时（通常，他们有*.y4m扩展名）。如果您想处理这些文件，您有两种选择：

在使用下面的代码

FILE

从* .y4m图像中剥离标题（使用ffmpeg或类似工具）。这是我喜欢的选项，因为它是最简单的。

它也不适用于任何其他形式的YUV格式（非平面，不同的色度抽取）。正如@Stephane指出的那样，有许多这样的格式（并且大多数都没有任何标识头），这可能是OpenCV不支持开箱即用的原因。

但与他们合作非常简单：

从图像及其尺寸开始（这在读取YUV文件时是必需的）
将亮度和色度读入3个单独的图像
将色度图像高亮2倍，以补偿色度抽取。注意实际上有几种方法来补偿色度抽取。上采样是最简单的
合并为YUV图像。如果您想要RGB，可以使用cvCvtColor。

最后，代码：

IplImage * 
cvLoadImageYUV(FILE *fin, int w, int h)
{
    assert(fin);

    IplImage *py      = cvCreateImage(cvSize(w,    h), IPL_DEPTH_8U, 1);
    IplImage *pu      = cvCreateImage(cvSize(w/2,h/2), IPL_DEPTH_8U, 1);
    IplImage *pv      = cvCreateImage(cvSize(w/2,h/2), IPL_DEPTH_8U, 1);
    IplImage *pu_big  = cvCreateImage(cvSize(w,    h), IPL_DEPTH_8U, 1);
    IplImage *pv_big  = cvCreateImage(cvSize(w,    h), IPL_DEPTH_8U, 1);
    IplImage *image   = cvCreateImage(cvSize(w,    h), IPL_DEPTH_8U, 3);
    IplImage *result  = NULL;

    assert(py);
    assert(pu);
    assert(pv);
    assert(pu_big);
    assert(pv_big);
    assert(image);

    for (int i = 0; i < w*h; ++i)
    {
        int j = fgetc(fin);
        if (j < 0)
            goto cleanup;
        py->imageData[i] = (unsigned char) j;
    }

    for (int i = 0; i < w*h/4; ++i)
    {
        int j = fgetc(fin);
        if (j < 0)
            goto cleanup;
        pu->imageData[i] = (unsigned char) j;
    }

    for (int i = 0; i < w*h/4; ++i)
    {
        int j = fgetc(fin);
        if (j < 0)
            goto cleanup;
        pv->imageData[i] = (unsigned char) j;
    }

    cvResize(pu, pu_big, CV_INTER_NN);
    cvResize(pv, pv_big, CV_INTER_NN);
    cvMerge(py, pu_big, pv_big, NULL, image);

    result = image;

cleanup:
    cvReleaseImage(&pu);
    cvReleaseImage(&pv);

    cvReleaseImage(&py);
    cvReleaseImage(&pu_big);
    cvReleaseImage(&pv_big);

    if (result == NULL)
        cvReleaseImage(&image);

    return result;
}

Answer 4

我认为不可能，至少在目前的版本中。当然，这并不难，但它不是一个有趣的特征，如：

OpenCV通常适用于RGB格式的网络摄像头流，或编码文件，可直接解码为RGB以供显示;
OpenCV致力于计算机视觉，例如YUV是一种比编码社区更不常见的格式;
有很多不同的YUV格式，这意味着要实现它们需要做很多工作。

但仍然可以使用cvCvtColor()进行转化，这意味着无论如何都会引起一些兴趣。

Answer 5

我遇到了同样的问题。我的解决方案是 1.将一个yuv帧（例如I420）读取到字符串对象＆＃34; yuv＆＃34;。 2.将yuv帧转换为BGR24格式。我用libyuv来做。为libyuv函数编写python包装器很容易。现在你得到另一个字符串对象＆＃34; bgr＆＃34;使用BGR24格式。 3.使用numpy.fromstring从＆＃34; bgr＆＃34;中获取图像对象。字符串对象。你需要改变图像对象的形状。

以下是一个简单的yuv查看器供您参考。

import cv2
# below is the extension wrapper for libyuv
import yuvtorgb
import numpy as np

f = open('i420_cif.yuv', 'rb')

w = 352
h = 288
size = 352*288*3/2

while True:
    try:
        yuv = f.read(size)
    except:
        break
    if len(yuv) != size:
        f.seek(0, 0)
        continue

    bgr = yuvtorgb.i420_to_bgr24(yuv, w, h)

    img = np.fromstring(bgr, dtype=np.uint8)
    img.shape = h,w,3

    cv2.imshow('img', img)

    if cv2.waitKey(50) & 0xFF == ord('q'):
        break

cv2.destroyAllWindows()

Answer 6

供以后参考：我已将@xianyanlin's brilliant answer转换为Python3。以下代码适用于从Raspberry Pi相机拍摄的视频，并且似乎输出正确的颜色和纵横比。

警告：它使用numpy格式指定高度*宽度的分辨率，例如1080 * 1920、480 * 640。

class VideoCaptureYUV:
    def __init__(self, filename, size):
        self.height, self.width = size
        self.frame_len = self.width * self.height * 3 // 2
        self.f = open(filename, 'rb')
        self.shape = (int(self.height*1.5), self.width)

    def read_raw(self):
        try:
            raw = self.f.read(self.frame_len)
            yuv = np.frombuffer(raw, dtype=np.uint8)
            yuv = yuv.reshape(self.shape)
        except Exception as e:
            print(str(e))
            return False, None
        return True, yuv

    def read(self):
        ret, yuv = self.read_raw()
        if not ret:
            return ret, yuv
        bgr = cv2.cvtColor(yuv, cv2.COLOR_YUV2BGR_I420, 3)
        return ret, bgr

如何从OpenCV中的YUV文件中读取一个帧？

6 个答案: