FFmpeg之yuv镜像(十八)

在开发相机相关程序时，由于人们习惯于看镜子，因此开发者们经常会遇到镜像显示预览数据的需求。各个手机厂家也了解这一点，因此一般手机打开相机切换到前置摄像头看到的画面都是镜像的。本文提供了一些常见YUV、RGB数据的水平镜像和垂直镜像方法。

一、按像素点将图像镜像

图像可按水平镜像和垂直镜像。
假设有以下一张图像：

Pixel1 Pixel2 Pixel3 Pixel4

Pixel5 Pixel6 Pixel7 Pixel8

在**水平镜像**后，新的镜像数据内容将会是:

Pixel4 Pixel3 Pixel2 Pixel1
Pixel8 Pixel7 Pixel6 Pixel5

也就是：

原始数据第 0 行第 0 列的像素点将会变成目标数据第 0 行第 width - 1 列的像素点
原始数据第 0 行第 1 列的像素点将会变成目标数据第 0 行第 width - 2 列的像素点
…
原始数据第 0 行第 width - 1 列的像素点将会变成目标数据第 0 行第 0 列的像素点
…
原始数据第 height - 2 行第 0 列的像素点将会变成目标数据第 height - 2 行第 width - 1 列的像素点
原始数据第 height - 2 行第 1 列的像素点将会变成目标数据第 height - 2 行第 width - 2 列的像素点
…
原始数据第 height - 2 行第 width - 1 列的像素点将会变成目标数据第 height - 2 行第 0 列的像素点
…
原始数据第 height - 1 行第 0 列的像素点将会变成目标数据第 height - 1 行第 width - 1 列的像素点
原始数据第 height - 1 行第 1 列的像素点将会变成目标数据第 height - 1 行第 width - 2 列的像素点
…
原始数据第 height - 1 行第 width - 1 列的像素点将会变成目标数据第 height - 1 行第 0 列的像素点

在垂直镜像后，新的镜像数据内容将会是:

Pixel5 Pixel6 Pixel7 Pixel8

Pixel1 Pixel2 Pixel3 Pixel4

也就是：

原始数据第 0 行第 0 列的像素点将会变成目标数据第 height - 1 行第 0 列的像素点
原始数据第 0 行第 1 列的像素点将会变成目标数据第 height - 1 行第 1 列的像素点
…
原始数据第 0 行第 width - 1 列的像素点将会变成目标数据第 height - 1 行第 width - 1 列的像素点
…
原始数据第 height - 2 行第 0 列的像素点将会变成目标数据第 1 行第 0 列的像素点
原始数据第 height - 2 行第 1 列的像素点将会变成目标数据第 1 行第 1 列的像素点
…
原始数据第 height - 2 行第 width - 1 列的像素点将会变成目标数据第 1 行第 width - 1 列的像素点
…
原始数据第 height - 1 行第 0 列的像素点将会变成目标数据第 0 行第 0 列的像素点
原始数据第 height - 1 行第 1 列的像素点将会变成目标数据第 0 行第 1 列的像素点
…
原始数据第 height - 1 行第 width - 1 列的像素点将会变成目标数据第 0 行第 width - 1 列的像素点

二、镜像BGR24 / RGB24

由于BGR数据是3个byte作为一个像素点，因此我们在拷贝每个像素时需要每次移动3个byte。

水平镜像

void horizontalMirrorBgr24(char *bgr24, char *mirrorBgr24, int width, int height) {int lineStartIndex = 0;int lineDataSize = width * 3;for (int h = 0; h < height; h++) {for (int w = 0; w < lineDataSize; w += 3) {mirrorBgr24[lineStartIndex + w] = bgr24[lineStartIndex + lineDataSize - w - 3];mirrorBgr24[lineStartIndex + w + 1] = bgr24[lineStartIndex + lineDataSize - w - 2];mirrorBgr24[lineStartIndex + w + 2] = bgr24[lineStartIndex + lineDataSize - w - 1];}lineStartIndex += lineDataSize;}
}

垂直镜像

void verticalMirrorBgr24(char *bgr24, char *mirrorBgr24, int width, int height) {int lineDataSize = width * 3;bgr24 += width * height * 3;for (int h = 0; h < height; h++) {memcpy(mirrorBgr24, bgr24, lineDataSize);mirrorBgr24 += lineDataSize;bgr24 -= lineDataSize;}
}

三、镜像NV21 / NV12

由于NV21和NV12的结构只是UV数据位置相反，因此镜像NV21的代码同样适用于镜像NV12。

水平镜像

void horizontalMirrorNv21(char *nv21, char *mirrorNv21, int width, int height) {int yLineStartIndex = 0;int uvLineStartIndex = width * height;for (int h = 0; h < height; h++) {for (int w = 0; w < width; w += 2) {mirrorNv21[yLineStartIndex + w] = nv21[yLineStartIndex + width - w];mirrorNv21[yLineStartIndex + w + 1] = nv21[yLineStartIndex + width - w - 1];if ((h & 1) == 0) {mirrorNv21[uvLineStartIndex + w] = nv21[uvLineStartIndex + width - w];mirrorNv21[uvLineStartIndex + w + 1] = nv21[uvLineStartIndex + width - w - 1];}}yLineStartIndex += width;if ((h & 1) == 0) {uvLineStartIndex += width;}}
}

垂直镜像

void verticalMirrorNv21(char *nv21, char *mirrorNv21, int width, int height) {int yLineDataSize = width;int nv21Index = 0, mirrorNv21Index = 0;nv21Index += width * height - yLineDataSize;//mirror yfor (int h = 0; h < height; h++) {memcpy(mirrorNv21 + mirrorNv21Index, nv21 + nv21Index, yLineDataSize);mirrorNv21Index += yLineDataSize;nv21Index -= yLineDataSize;}int uvLineDataSize = width;//mirror uvint uvHeight = height / 2;//point to final line of uvnv21Index += (width * height * 3 / 2 - uvLineDataSize);for (int h = 0; h < uvHeight; h++) {memcpy(mirrorNv21 + mirrorNv21Index, nv21 + nv21Index, uvLineDataSize);mirrorNv21Index += uvLineDataSize;nv21Index -= uvLineDataSize;}
}

四、镜像I420 / YV12

由于I420 和YV12的结构只是UV数据位置相反，因此镜像I420的代码同样适用于镜像YV12。

水平镜像

void horizontalMirrorI420(char *i420, char *mirrorI420, int width, int height) {int yLineStartIndex = 0;int uLineStartIndex = width * height;int vLineStartIndex = width * height * 5 / 4;for (int h = 0; h < height; h++) {for (int w = 0; w < width; w += 2) {mirrorI420[yLineStartIndex + w] = i420[yLineStartIndex + width - w];mirrorI420[yLineStartIndex + w + 1] = i420[yLineStartIndex + width - w - 1];if ((h & 1) == 0) {mirrorI420[uLineStartIndex + (w >> 1)] = i420[uLineStartIndex + ((width - w) >> 1)];mirrorI420[vLineStartIndex + (w >> 1) + 1] = i420[vLineStartIndex +((width - w) >> 1) - 1];}}yLineStartIndex += width;if ((h & 1) == 0) {uLineStartIndex += width >> 1;vLineStartIndex += width >> 1;}}
}

垂直镜像

void verticalMirrorI420(char *i420, char *mirrorI420, int width, int height) {int halfWidth = width / 2;int yLineDataSize = width;int i420Index = 0, mirrorI420Index = 0;i420Index += width * height - yLineDataSize;//mirror yfor (int h = 0; h < height; h++) {memcpy(mirrorI420 + mirrorI420Index, i420 + i420Index, yLineDataSize);mirrorI420Index += yLineDataSize;i420Index -= yLineDataSize;}int uvLineDataSize = halfWidth;//mirror uvint uHeight = height / 2;//point to final line of ui420Index += (width * height * 5 / 4 + yLineDataSize - uvLineDataSize);for (int h = 0; h < uHeight; h++) {memcpy(mirrorI420 + mirrorI420Index, i420 + i420Index, uvLineDataSize);mirrorI420Index += uvLineDataSize;i420Index -= uvLineDataSize;}//point to final line of vi420Index += width * height / 2;int vHeight = height / 2;for (int h = 0; h < vHeight; h++) {memcpy(mirrorI420 + mirrorI420Index, i420 + i420Index, uvLineDataSize);mirrorI420Index += uvLineDataSize;i420Index -= uvLineDataSize;}
}

五、镜像YUYV

YUYV的共用关系是每2个Y共用1组U和V，因此在水平镜像时需要每4个Y替换其中两个Y的顺序。而垂直镜像时，整行处理即可。

水平镜像

void horizontalMirrorYuyv(char *yuyv, char *mirrorYuyv, int width, int height) {int lineStartIndex = 0;int lineDataSize = width * 2;for (int h = 0; h < height; h++) {for (int w = 0; w < lineDataSize; w += 4) {mirrorYuyv[lineStartIndex + w] = yuyv[lineStartIndex + lineDataSize - w - 2];mirrorYuyv[lineStartIndex + w + 1] = yuyv[lineStartIndex + lineDataSize - w - 3];mirrorYuyv[lineStartIndex + w + 2] = yuyv[lineStartIndex + lineDataSize - w - 4];mirrorYuyv[lineStartIndex + w + 3] = yuyv[lineStartIndex + lineDataSize - w - 1];}lineStartIndex += lineDataSize;}
}

垂直镜像

void verticalMirrorYuyv(char *yuyv, char *mirrorYuyv, int width, int height) {int lineDataSize = width * 2;yuyv += width * height * 2;for (int h = 0; h < height; h++) {memcpy(mirrorYuyv, yuyv, lineDataSize);mirrorYuyv += lineDataSize;yuyv -= lineDataSize;}
}

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