如何使用 IPP 将 RGB 转换为 NV12 颜色 space

Question

英特尔® 媒体 SDK 等视频编码器需要 NV12 视频输入格式。

NV12 format 是在内存中排序的 YUV 4:2:0 格式，首先是 Y 平面，然后是交错 UV 平面中的打包色度样本。

示例：
YYYYYY
YYYYYY
UVUVUV

RGB颜色格式，指Pixel-Order RGB（byte per pixel，低字节为Red）：
RGBRGBRGBRGBRGB
RGBRGBRGBRGBRGB

我做了一些网络研究，发现关于 NV12，YUV 被定义为 YCbCr 颜色 space。目前至少有 2 种可能的 YCbCr 格式适用于 NV12：

BT.601 - 应用 SDTV
BT.709 - 应用 HDTV

我的问题是：是否有IPP函数将RGB颜色space转换为NV12？

Answer 1

我发现IPP功能存在：

ippiRGBToYCbCr420_8u_C3P2R

很难找到，因为功能名称或描述没有提到 NV12。
该功能使用BT.601标准。

这是一个代码示例，用于将 RGB 转换为 NV12 BT.601 标准:

void Rgb2NV12(const unsigned char I[], int image_width, int image_height, unsigned char J[])
{
    IppStatus ipp_status;
    int srcStep = image_width*3;
    int dstYStep = image_width;
    int dstCbCrStep = image_width;
    IppiSize roiSize = {image_width, image_height};

    const Ipp8u* pSrc = (Ipp8u*)I;

    Ipp8u *pDstY    = (Ipp8u*)J;                            //Y color plane is the first image_width*image_height pixels of J.
    Ipp8u *pDstCbCr = (Ipp8u*)&J[image_width*image_height]; //In NV12 format, UV plane starts below Y.

    ipp_status = ippiRGBToYCbCr420_8u_C3P2R(pSrc, srcStep, pDstY, dstYStep, pDstCbCr, dstCbCrStep, roiSize);

    //if (ipp_status != ippStsNoErr), Handle errors...          
}

使用 BT.709 标准将 RGB 转换为 NV12：

至于 2019 年，BT.709 (HDTV) 标准可能比 BT.601 (SDTV) 更相关。

IPP缺少BT.709标准中RGB直接转换为NV12的功能
有一个函数可以将 BGR 转换为 NV12.
该解决方案包括两个阶段：

从 RGB 转换为 BGR（交换频道）。
代码示例使用 ippiSwapChannels_8u_C3R 进行 RGB 到 BGR 的转换。
从 BGR 转换为 NV12。
代码示例使用 ippiBGRToYCbCr420_709CSC_8u_C3P2R 进行 BGR 到 NV12 的转换。

示例函数需要一些额外的内存 space 来存储中间 BGR 图像。
指向草图内存的指针被传递给函数（内存应该在函数外部分配）。

这是一个代码示例，用于将 RGB 转换为 NV12 BT.709 标准:

//sketch_buff - Temporary buffer for storing image in BGR format.
//              Size of sketch_buff must be at least image_width*image_height*3 bytes.
void Rgb2NV12_709(const unsigned char I[],
                  const int image_width, 
                  const int image_height,
                  unsigned char sketch_buff[],
                  unsigned char J[])
{
    IppStatus ipp_status;    
    int srcStep = image_width*3;
    int dstBgrStep = image_width*3;
    int dstYStep = image_width;
    int dstCbCrStep = image_width;
    IppiSize roiSize = {image_width, image_height};

    const Ipp8u* pRGB = (Ipp8u*)I;
    Ipp8u* pBGR = (Ipp8u*)sketch_buff; //BGR image is stored in sketch_buff
    Ipp8u *pDstY    = (Ipp8u*)J;                            //Y color plane is the first image_width*image_height pixels of J.
    Ipp8u *pDstCbCr = (Ipp8u*)&J[image_width*image_height]; //In NV12 format, UV plane starts below Y.

    const int bgrOrder[3] = {2, 1, 0};

    //Swap Red and Blue color channels - convert from RGB to BGR
    //Store the result into sketch_buff (sketch buffer is allocated outside the function)
    ipp_status = ippiSwapChannels_8u_C3R(pRGB, srcStep, pBGR, dstBgrStep, roiSize, bgrOrder);

    //if (ipp_status != ippStsNoErr), Handle errors...

    //Convert BGR to NV12 in BT.709 standard
    ipp_status = ippiBGRToYCbCr420_709CSC_8u_C3P2R(pBGR, srcStep, pDstY, dstYStep, pDstCbCr, dstCbCrStep, roiSize);

    //if (ipp_status != ippStsNoErr), Handle errors...
}

如何使用 IPP 将 RGB 转换为 NV12 颜色 space

How to convert RGB to NV12 color space using IPP

c

rgb

yuv

intel-ipp

nv12-nv21