在最近的CCP测试中，需要使用YUV444的测试序列，而平时使用的全都是YUV420的序列，因此自己尝试用C写了一个YUV420转YUV444的程序。

1、YUV分三种采样方式：

YUV444：对于每一个像素都对应一个Y分量、一个U分量、一个V分量。

YUV422：对于一个像素都对应一个Y分量，但是每两个像素（或者说Y分量）对应一个U分量和一个V分量。

YUV420：对于一个像素都对应一个Y分量，但是每四个像素（或者说Y分量）对应一个U分量和一个V分量。

2、YUV的存储格式：

YUV在存储时是以数组的形式存储的，可以看做连续的三个数组。三个数组分别单独存储Y、U、V分量。

以一副1920*1080的YUV444图像为例，如图，YUV分量分别存储在大小为1920*1080的数组中，因此对于数据的操作十分简单。

同理对于YUV420和YUV422，只是U和V的数组大小的不同而已。

总数据量来看，YUV444需要存储1920*1080*3个值，YUV422需要存储1920*1080*2个值，YUV420需要存储1920*1080*3/2个值。

3、YUV420转YUV444主要思路：

YUV420转YUV444，实际就是对色度进行上采样，最为简单的实现思路是直接填充。

以U分量为例，其序列如下

对U进行插值，每个田字格四个位置使用一个U值。

在代码中，可以直接通过对数组循环赋值即可完成。

对V分量的操作相同。

填充方式实现简单，效果较差，可以通过插值来完成上采样。

4、代码实现

YUV420转YUV444函数：

#include "YUV.h"
#include<malloc.h>
#include<memory.h>typedef unsigned char   UINT8;
typedef signed short    INT16;
typedef signed int      INT32;#define Y_SIZE          (PIC_W*PIC_H)
#define YUV420_SIZE        (Y_SIZE*3/2)       //4:2:0格式
#define YUV422_SIZE        (Y_SIZE*2)       //4:2:2格式
#define YUV444_SIZE        (Y_SIZE*3)      //4:4:4格式int YUV2YUV(unsigned char *yuv_buff,unsigned char *yuv2_buff, int PIC_W, int PIC_H)
{UINT8 *y_buf=NULL;y_buf = (UINT8*)malloc(YUV444_SIZE);if(y_buf == NULL){printf("Error: malloc buf.\n");exit(1);}int h,v;//Y分量转换;for(v=0; v<PIC_H; v++){for(h=0; h<PIC_W; h++){y_buf[v*PIC_W+h] = yuv_buff[(v*PIC_W+h)];}}//UV分量转换for(v=0; v<PIC_H; v+=2){for(h=0; h<PIC_W; h+=2){y_buf[PIC_H*PIC_W+v*PIC_W+h] = yuv_buff[PIC_H*PIC_W+v/2*PIC_W/2+h/2];y_buf[PIC_H*PIC_W+v*PIC_W+h+1] = yuv_buff[PIC_H*PIC_W+v/2*PIC_W/2+h/2];y_buf[PIC_H*PIC_W+(v+1)*PIC_W+h] = yuv_buff[PIC_H*PIC_W+v/2*PIC_W/2+h/2];y_buf[PIC_H*PIC_W+(v+1)*PIC_W+h+1] = yuv_buff[PIC_H*PIC_W+v/2*PIC_W/2+h/2];y_buf[2*PIC_H*PIC_W+v*PIC_W+h] = yuv_buff[5*PIC_H*PIC_W/4+v/2*PIC_W/2+h/2];y_buf[2*PIC_H*PIC_W+v*PIC_W+h+1] = yuv_buff[5*PIC_H*PIC_W/4+v/2*PIC_W/2+h/2];y_buf[2*PIC_H*PIC_W+(v+1)*PIC_W+h] = yuv_buff[5*PIC_H*PIC_W/4+v/2*PIC_W/2+h/2];y_buf[2*PIC_H*PIC_W+(v+1)*PIC_W+h+1] = yuv_buff[5*PIC_H*PIC_W/4+v/2*PIC_W/2+h/2];}}memcpy(yuv2_buff,y_buf,YUV444_SIZE); free(y_buf);y_buf=NULL;return 1;     }

main函数如下，主要完成对YUV数据的读取和存储：

#include "YUV.h"#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#define IMAGEWIDTH 1024    //图像的宽
#define IMAGEHEIGHT 768    //高int main(int argc, char *argv[])
{//读入参数，共有3个参数if( argc != 3 ) {printf ("Please input infile and outfile!\n");exit(-1);}FILE * input_yuvfile;    //输入YUV420图像FILE * output_yuvfile;     //输出YUV444图像if(NULL == (input_yuvfile =  fopen(argv[1], "rb"))){printf("File input is can't open!\n");return -1;}if(NULL == (output_yuvfile = fopen(argv[2], "wb"))){printf("File output is can't open!\n");return -1;}int readsize;unsigned char *in_buff;in_buff =  (unsigned char *)malloc(IMAGEWIDTH*IMAGEHEIGHT*sizeof(unsigned char)*3/2); unsigned char *out_buff,*yuv_buff;out_buff=(unsigned char *)malloc(IMAGEWIDTH*IMAGEHEIGHT*sizeof(unsigned char)*3);memset (out_buff,0,IMAGEWIDTH*IMAGEHEIGHT*sizeof(unsigned char)*3);yuv_buff=(unsigned char *)malloc(IMAGEWIDTH*IMAGEHEIGHT*sizeof(unsigned char)*3/2);memset (yuv_buff,0,IMAGEWIDTH*IMAGEHEIGHT*sizeof(unsigned char)*3/2);while(1){readsize=fread(in_buff,1 , IMAGEWIDTH*IMAGEHEIGHT*3/2,input_yuvfile);if(readsize<IMAGEWIDTH*IMAGEHEIGHT*3/2) //读取的数据量少于IMAGEWIDTH*IMAGEHEIGHT*3/2时跳出break;memcpy(yuv_buff,in_buff,IMAGEWIDTH*IMAGEHEIGHT*sizeof(unsigned char)*3/2);YUV2YUV(yuv_buff, out_buff,IMAGEWIDTH,IMAGEHEIGHT);fwrite(out_buff,1,IMAGEWIDTH*IMAGEHEIGHT*3,output_yuvfile);}free(in_buff);in_buff=NULL;free(out_buff);out_buff=NULL;free(yuv_buff);yuv_buff=NULL;fclose(input_yuvfile);fclose(output_yuvfile);}

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