YUV420视频序列文件研究

在网上可以很容易的找到YUV420的视频序列文件，这些文件都以.yuv作为后缀，文件存储的是一段视频的yuv420图像格式的一连串数据。文件中不包含视频和帧的尺寸及其他信息，只是纯图像数据。

首先，先阐释一下YUV420的采样格式。

其实并不是如字面那样的Y：U：V = 4：2：0，4:2:0并不意味着只有Y（Cb）而没有V（Cr）分量。420是对于每一条扫描线而言的，比如第一行扫描线的Y：U：V = 4：2：0，第二条扫描线的Y：U：V = 4：0：2。对于整幅图的采样来说，Y：U：V = 4：1：1。

如下图：





对于第一行来说，只有U，没有V；对于第二行来说，只有V，没有U；对于整幅图而言，Y：U：V = 4：1：1。

理解了420的采样格式后，就能够很容易地理解序列文件的存储。对于一帧图像来说，文件先写入全部的Y，再写入全部的U，再写入全部的V。值得注意的是，文件以左下角的像素点为起点，从左往右，从下往上写入。写完一帧接着再写下一帧。

另外，因为文件中并不包含尺寸信息，因此没有办法从文件本身获取。一般来说，可以通过文件名来进行判断。常见的几种尺寸如下例：

filename_pal.yuv 720x576

filename _vga.yuv 640x480

filename _cif.yuv 352x288

filename _qcif.yuv 176x144

了解了以上信息后，就可以读出每一帧图像的数据，从而还原一帧图像。还原图像时，如图中每四个像素共用一个U，一个V。

接下来还可以将YUV转成RGB，并将数据写入位图文件，就可以通过一般的图像工具打开了。

附：YUV转RGB转换关系:

r = 1.164*(y-16) + 1.596*(cr-128);

g = 1.164*(y-16) - 0.813*(cr-128) - 0.392*(cb-128);
b
= 1.164*(y-16) + 2.017*(cb-12