使用gstreamer将YUVj420p像素格式转换为RGB888

Question

我正在使用Gstreamer 1.2将我的IP摄像机的帧传输到OpenCV程序中。该流是（640*368 YUVj420p），我想将其转换为RGB888以便在我的OpenCV程序中使用。是否有一种方法可以使用Gstreamer进行此转换？还是我必须自己完成？如果是，请给我提供执行此转换的方程式。

- Eslam Ahmed

Answer 1

经过一些使用gstreamer的尝试后，我决定自己进行转换，并且成功了。

首先我们需要了解YUVj420p像素格式。

如上图所示，Y'UV420中的Y'、U和V分量是分别编码在连续的块中的。对于每个像素，都存储了一个Y'值，接着是每个2×2像素块的一个U值，最后是每个2×2块的一个V值。上图中使用相同的颜色显示相应的Y'、U和V值。从设备按字节流逐行读取时，Y'块将位于位置0，U块将位于位置x × y（例如此处为6×4 = 24），而V块将位于位置x × y +（x × y）/ 4（此处为6×4 +（6×4）/ 4 = 30）。(摘自)

以下是用Python实现的代码：

此代码将演示如何使用gstreamer将帧注入OpenCV并进行转换。

import gi
gi.require_version('Gst', '1.0')
from gi.repository import GObject, Gst
import numpy as np
import cv2

GObject.threads_init()
Gst.init(None)

def YUV_stream2RGB_frame(data):

    w=640
    h=368
    size=w*h

    stream=np.fromstring(data,np.uint8) #convert data form string to numpy array

    #Y bytes  will start form 0 and end in size-1 
    y=stream[0:size].reshape(h,w) # create the y channel same size as the image

    #U bytes will start from size and end at size+size/4 as its size = framesize/4 
    u=stream[size:(size+(size/4))].reshape((h/2),(w/2))# create the u channel its size=framesize/4

    #up-sample the u channel to be the same size as the y channel and frame using pyrUp func in opencv2
    u_upsize=cv2.pyrUp(u)

    #do the same for v channel 
    v=stream[(size+(size/4)):].reshape((h/2),(w/2))
    v_upsize=cv2.pyrUp(v)

    #create the 3-channel frame using cv2.merge func watch for the order
    yuv=cv2.merge((y,u_upsize,v_upsize))

    #Convert TO RGB format
    rgb=cv2.cvtColor(yuv,cv2.cv.CV_YCrCb2RGB)

    #show frame
    cv2.imshow("show",rgb)
    cv2.waitKey(5)

def on_new_buffer(appsink):

   sample = appsink.emit('pull-sample')
   #get the buffer
   buf=sample.get_buffer()
   #extract data stream as string
   data=buf.extract_dup(0,buf.get_size())
   YUV_stream2RGB_frame(data)
   return False

def Init():

   CLI="rtspsrc name=src location=rtsp://192.168.1.20:554/live/ch01_0 latency=10 !decodebin ! appsink name=sink"

   #simplest way to create a pipline
   pipline=Gst.parse_launch(CLI)

   #getting the sink by its name set in CLI
   appsink=pipline.get_by_name("sink")

   #setting some important properties of appsnik
   appsink.set_property("max-buffers",20) # prevent the app to consume huge part of memory
   appsink.set_property('emit-signals',True) #tell sink to emit signals
   appsink.set_property('sync',False) #no sync to make decoding as fast as possible

   appsink.connect('new-sample', on_new_buffer) #connect signal to callable func

def run():
    pipline.set_state(Gst.State.PLAYING)
    GObject.MainLoop.run()


Init()
run()

- Eslam Ahmed

Answer 2

请问您是如何从相机中获取帧的？并且您是如何将其注入到您的OpenCV应用程序中的？

假设您在gstreamer之外获取帧，您应该使用以下管道：

appsrc caps="video/x-raw, format=I420, width=640, height=368" ! videoconvert ! capsfilter caps="video/x-raw, format=RGB" ! appsink

然后使用appsrc注入数据，并使用appsink接收返回的数据。如果您从http或v4l2中获取数据，则可以将appsrc替换为souphttpsrc或v4l2src。

- thiagoss

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我会尽快尝试您的解决方案。 - Eslam Ahmed