如何将摄像头采集的YUV图像数据保存成图片

直接把YUV格式的图像数据保存为bmp格式图片肯定是不行的，如果想要把YUV格式图像显示出来的话可以先把YUV数据转换成对应的RGB数据，近似变埋旅换公式如下：

R= 1.0Y + 0 +1.402(V-128)

G= 1.0Y - 0.34413 (U-128)-0.71414(V-128)

B= 1.0Y + 1.772 (U-128)+0

详细可参考宴塌：http://www.vckbase.com/document/viewdoc/?id=1780

http://apps.hi.baidu.com/share/detail/22274605

当然这还和你摄像头采集的YUV图像的格式有关，因为YUV格式有好几种，如4:1:1, 4:2:2等，需要有针对弯祥凳性的处理，希望对你有帮助。

yuv格式是一种图片储存格式，跟RGB格式类似。yuv中，y表示亮度，单独知雀只有y数据就可以形成一张图片，只不过这张图片是灰色的。u和v表示色差(u和v也被称为：Cb－蓝色差，Cr－红色差)。最早的电视信号，为了兼容黑白电视，采用的就是yuv格式。一张yuv的图像，去掉uv，只保留y，这张图片就是黑白的。yuv可以通过抛弃色差来进行带宽优化。比如yuv420格式图像相比RGB来说，要节省一半的字节大小，抛弃相邻的色差对于人眼来说，差别不大。

yuv图像占用字节数为 ：

size = width * height + (width * height) / 4 + (width * height) / 4

RGB格式的图像占用字节数为:

size = width * height * 3

RGBA格式的图像占罩饥用字节数为:

size = width * height * 4

yuv420也包含不同的数据排列格式：I420，NV12，NV21.

I420格式：y,u,v 3个部分分别存储：Y0,Y1…Yn,U0,U1…Un/2,V0,V1…Vn/2

NV12格式：y和uv 2个部分分别存储：Y0,Y1…Yn,U0,V0,U1,V1…Un/2,Vn/2

NV21格式：同NV12，只是U和V的顺序相反。

kCVPixelFormatType_420YpCbCr8BiPlanarVideoRange = '420v'，表示输出的视频格式为NV12；范围： (luma=[16,235] chroma=[16,240])

kCVPixelFormatType_420YpCbCr8BiPlanarFullRange = '420f'，表示输出的视频格式物猛返为NV12；范围： (luma=[0,255] chroma=[1,255])

kCVPixelFormatType_32BGRA = 'BGRA', 输出的是BGRA的格式

为缩小数字媒体文件的大小，我们需要对其使用压缩技术，一般来说我们所欣赏的媒体内容都进行过一定程度的压缩，无论在电视上的视频还是网页上的视频流，其实都是和这些内容的原始文件的压缩格式打交道，对数字媒体进行压缩可以大幅度缩小文件的尺寸，但是通常会绝圆在资源的质量上有小幅可见的衰减。

视频数据是使用称之为YCbCr颜色模式，它也是常称为YUV,虽然YUV术语并不准确，但是读起来比较方便，大部分的软件开发者都更熟悉RGB颜色模式，即每个像素点都由红，绿，蓝三个颜色组合而成，YCbCr或者是YUV则使用色彩（颜色）通道UV替换了像素的亮度通道.

YUV颜色编码采用的是明亮度和色度来指定像素的颜色。其中，Y代表明亮度（Luminance、Luma）,而U和V表示色度（Chrominance、Chroma）。而色度又定义了颜色的两个方面：色调和饱和度

和RGB表示图像类似，每个像素点包含了Y、U、V分量。但是它的Y和UV分量是可以分离的，如果没有UV分量一样可以显示完整的图像，只不过是黑白的。对应YUV图像来说，并不是每个像素点都需要包含Y、U、V三个分量，根据不同的采样格式，可以每个分量Y都对应自己的UV分量，也可以结果Y分量公用UV分量

在4：4：4的模式下，色彩的全部信息被保存下来，如图：

可以简单理解为：原始像素原样输出，没有任何压缩，如下图所示

相邻的四个像素点ABCD，每个像素点有自己的YUV，在色彩的二次采样的过程中，分别保留自己的YUV，每个并培塌分量占用8bit，一个像素点占用1个字节。与RGB颜色编码相比，并没有节省带宽，占用的存储空间也没有减少，称为4：4：4。可以加简单理解为： 原始像素原样输出，没有任何压缩 。

YUV4：2：2采样，意味着UV分量是Y分量采样的一半， Y分量和UV分量按照2：1的比例采样 。举例说明：如果水平方向有10个像素点，通过这种采样格式，最终采样了10个Y分量，5个UV分量

可以通俗的理解为： 每采样一个像素点都会采样Y分量，而U、V分量则会间隔一个采集一个

如图所示：

假设原始图像的像素为（一对[]表示一个像素点）：

[Y0, U0, V0][Y1, U1, V1][Y2, U2, V2][Y3, U3, V3]

将原始图像像素按照YUV4:2:2采样的码流为：

Y0, U0, Y1, V1, Y2, U2, Y3, V3

其中中敏，每采样过⼀个像素点，都会采样其 Y 分量，⽽ U、V 分量就会间隔⼀个采集⼀个。

最后映射还原的像素点为：

[Y0, U0, V1][Y1, U0, V1][Y2, U2, V3][Y3, U2, V3]

结论：1、YUV4:2:2采样格式中是两个Y分量共用一套UV分量

2、相比RGB颜色编码格式节省了1/3的存储空间。在传送时占用的宽带也会随之减少

一张1280 * 720大小的图片在YUV4:2:2采样时的大小为：

Y的字节数=1280 * 720 * 8

UV的字节数 = 1280 * 720 * （2/4） 8 * 2

（Y的字节数 + UV的字节数）/ 8 /1024 /1024 = 1.76MB 存储空间*

YUV4:2:0采样，并不是只采样U分量而不采样V分量.而是指,在每一行扫描时,只扫描一种色度分量(U或者V)，和Y分量按照2:1的方式采样。比如，第一行扫描时，YU按照2:1的方式采样，那么第⼆⾏扫描时，YV 分量按照2:1 的⽅式采样。对于每个⾊度分量来说，它的⽔平⽅向和竖直⽅向的采样和Y 分量相⽐都是2:1 。假设第⼀⾏扫描了U 分量，第⼆⾏扫描了V 分量，那么需要扫描两⾏才能够组成完整的UV 分量，可以简单的理解为：在田字格的4个像素点中，4个Y分量共用了一套UV分量，如图所示：

假设原始图像的像素为（一对[]表示一个像素点）：

[Y0, U0, V0][Y1, U1, V1][Y2, U2, V2][Y3, U3, V3]

[Y5, U5, V5][Y6, U6, V6][Y7, U7, V7][Y8, U8, V8]

其中，每采样过⼀个像素点，都会采样其 Y 分量，⽽ U、V 分量就会间隔⼀⾏按照 2 : 1 进⾏采样。

将原始图像像素按照YUV4:2:0采样的码流为：

Y0, U0, Y1, Y2, U2, Y3,

Y5, V5, Y6, Y7, V7, Y8,

最后映射还原的像素点为：

[Y0, U0, V5][Y1, U0, V5][Y2, U2, V7][Y3, U2, V7]

[Y5, U0, V5][Y6, U0, V5][Y7, U2, V7][Y8, U2, V7]

从映射出的像素点中可以看到，四个Y 分量是共⽤了⼀套UV 分量，⽽且是按照2*2 的⼩⽅格的形式分布的，相⽐YUV 4:2:2 采样中两个Y 分量共⽤⼀套UV 分量，这样更能够节省空间。⼀张1280 * 720 ⼤⼩的图⽚，在YUV 4:2:0 采样时的⼤⼩为：

（1280 * 720 * 8 + 1280 * 720 * 0.25 * 8 * 2）/ 8 / 1024 / 1024 = 1.32 MB 相对于2.63M节省了一半的空间

对于 图像显示器 （即屏幕）来说，是通过 RGB 模型来展示图像的

而 传输 时的 图像数据 使用的是 YUV 模型，主要是因为YUV可以节省带宽

所以在 图像采集 时需要将 RGB模型转换到YUV模型 ， 显示 时将 YUV模型转换到RGB模型

RGB 到 YUV的转换，其实就是将图像所有像素点的R、G、B分量 转换到 Y、U、V分量，其对应的转换公式如下（这个并不需要死记硬背）：

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