Android使用渲染脚本将ImageReader图像转换为YCbCr_420_SP(NV21)字节数组？

Question

我目前正在使用Javacv，它使用public void onPreviewFrame(Byte[]data,Camera Camera)Camera函数。

因为相机是不推荐的，我一直在研究camera2和MediaProjection。这两个库都使用了ImageReader类。

目前，我用以下代码实例化了这样一个ImageReader:

 private final ImageReader.OnImageAvailableListener mOnImageAvailableListener
            = new ImageReader.OnImageAvailableListener() {

        @Override
        public void onImageAvailable(ImageReader reader) {

            mBackgroundHandler.post(new processImage(reader.acquireNextImage()));
        }

我已经尝试使用RGBA_8888格式作为以下线程的Javacv：https://github.com/bytedeco/Javacv/issues/298，但这对我不起作用。

因此，我考虑使用呈现脚本将这些图像转换为NV21(YUV_420_SP)格式（这是OnPreviewFrame函数中camera的默认输出），就像我使用camera库一样。

我也读了像这个和这个网站这样的帖子来做转换，但这些对我不起作用，我担心他们会太慢。此外，我对C语言的了解非常有限。基本上，我想要https://developer.android.com/reference/android/renderscript/scriptIntrinSiCyuVtorgb.html的反向操作

那么，如何将图像转换为与OnPreviewFrame函数输出匹配的字节数组，即NV21(YUV_420_SP)格式？最好使用Renderscript，因为它更快。

我尝试使用imageformat.yuv_420_888，但是没有用。我不断收到类似生成器输出缓冲区格式0x1与ImageReader配置的缓冲区格式不匹配这样的错误。我切换回PixelFormat.rgba_8888，发现ImageObject中只有一个平面。这个平面的字节缓冲器的大小为宽*高*4（分别为R、G、B、A的一个字节）。因此，我尝试将其转换为NV21格式。

我从这个答案中修改了代码，以产生以下函数：

void RGBtoNV21(byte[] yuv420sp, byte[] argb, int width, int height) {
    final int frameSize = width * height;

    int yIndex = 0;
    int uvIndex = frameSize;

    int A, R, G, B, Y, U, V;
    int index = 0;
    int rgbIndex = 0;

    for (int i = 0; i < height; i++) {
        for (int j = 0; j < width; j++) {

            R = argb[rgbIndex++];
            G = argb[rgbIndex++];
            B = argb[rgbIndex++];
            A = argb[rgbIndex++];

            // RGB to YUV conversion according to
            // https://en.wikipedia.org/wiki/YUV#Y.E2.80.B2UV444_to_RGB888_conversion
            Y = ((66 * R + 129 * G + 25 * B + 128) >> 8) + 16;
            U = ((-38 * R - 74 * G + 112 * B + 128) >> 8) + 128;
            V = ((112 * R - 94 * G - 18 * B + 128) >> 8) + 128;

            // NV21 has a plane of Y and interleaved planes of VU each sampled by a factor
            // of 2 meaning for every 4 Y pixels there are 1 V and 1 U.
            // Note the sampling is every other pixel AND every other scanline.
            yuv420sp[yIndex++] = (byte) ((Y < 0) ? 0 : ((Y > 255) ? 255 : Y));
            if (i % 2 == 0 && index % 2 == 0) {
                yuv420sp[uvIndex++] = (byte) ((V < 0) ? 0 : ((V > 255) ? 255 : V));
                yuv420sp[uvIndex++] = (byte) ((U < 0) ? 0 : ((U > 255) ? 255 : U));
            }
            index++;
        }
    }
}

int mWidth = mImage.getWidth();
int mHeight = mImage.getHeight();

byte[] rgbaBytes = new byte[mWidth * mHeight * 4];
mImage.getPlanes()[0].getBuffer().get(rgbaBytes);
mImage.close();

byte[] yuv = new byte[mWidth * mHeight * 3 / 2];
RGBtoNV21(yuv, rgbaBytes, mWidth, mHeight);

然而，这产生了一个类似于这幅图像的结果：

显然是畸形的。似乎我的转换是关闭的，但我不知道到底是什么。

Answer 1

@TargetApi(19)
public static byte[] yuvImageToByteArray(Image image) {

    assert(image.getFormat() == ImageFormat.YUV_420_888);

    int width = image.getWidth();
    int height = image.getHeight();

    Image.Plane[] planes = image.getPlanes();
    byte[] result = new byte[width * height * 3 / 2];

    int stride = planes[0].getRowStride();
    assert (1 == planes[0].getPixelStride());
    if (stride == width) {
        planes[0].getBuffer().get(result, 0, width*height);
    }
    else {
        for (int row = 0; row < height; row++) {
            planes[0].getBuffer().position(row*stride);
            planes[0].getBuffer().get(result, row*width, width);
        }
    }

    stride = planes[1].getRowStride();
    assert (stride == planes[2].getRowStride());
    int pixelStride = planes[1].getPixelStride();
    assert (pixelStride == planes[2].getPixelStride());
    byte[] rowBytesCb = new byte[stride];
    byte[] rowBytesCr = new byte[stride];

    for (int row = 0; row < height/2; row++) {
        int rowOffset = width*height + width/2 * row;
        planes[1].getBuffer().position(row*stride);
        planes[1].getBuffer().get(rowBytesCb);
        planes[2].getBuffer().position(row*stride);
        planes[2].getBuffer().get(rowBytesCr);

        for (int col = 0; col < width/2; col++) {
            result[rowOffset + col*2] = rowBytesCr[col*pixelStride];
            result[rowOffset + col*2 + 1] = rowBytesCb[col*pixelStride];
        }
    }
    return result;
}

我已经发布了另一个具有类似需求的函数。这个新的实现试图利用这样一个事实，即YUV_420_888通常只是伪装的NV21。