【音视频数据数据处理 2】【YUV篇】将YUV420P_I420数据旋转90°-180°-270°-镜像旋转

article/2025/9/29 7:21:19

【音视频数据数据处理 2】【YUV篇】将YUV420P_I420数据旋转90°

    • 一、理论分析（以yuv420p_i420格式为例）
    • 二、顺时针旋转90° 代码实现
    • 三、顺时针旋转180° 代码实现
    • 四、旋转90°-180°-270°-镜像旋转，完整代码实现
    • 五、运行结果

本文接着前文：
《【音视频数据数据处理 1】【YUV篇】分离YUV420P像素数据中的Y、U、V分量》


一、理论分析（以yuv420p_i420格式为例）

如下，以2x4的源图为例：
在这里插入图片描述
而，经过顺时针旋转90度后
在这里插入图片描述
取数据时，相当于下面黑色方向的箭头。
在这里插入图片描述

本文链接：《【音视频数据数据处理 2】【YUV篇】将YUV420P_I420数据旋转90°-180°-270°-镜像旋转》

二、顺时针旋转90° 代码实现

核心代码如下：

//  顺时针旋转90度 
// 格式为：YY YY YY YY ... UU...VV 
void Rotate_90_YUV420_I420(char *path, int width, int height)
{int i, j; FILE *file = fopen(path, "rb+");	//只读打开源文件FILE *file_r = fopen("yuv420p_i420_90.y", "wb+");	//可读可写创建 Y分量文件 // 申请 width * hight * 3 / 2 的内存unsigned char *p, *pic = (unsigned char *)malloc(sizeof(char) * width * height * 3 / 2);unsigned char *d, *pic_d = (unsigned char *)malloc(sizeof(char) * width * height * 3 / 2);size_t num=0;num = fread(pic, 1, width*height*3/2, file);	// 读取源图片的所有内容,每个数据块为1字节 printf("读取 %d 个字节的数据\n", num);			//旋转 Y分量 p = pic;d = pic_d;for(i = 0; i<width; i++)for(j = 0; j<height; j++)*d++ = *(p + i + (height-j)*width);  //p[i][height-j];printf("旋转Y分分量完毕 num=%d \n", d-pic_d);	// 旋转 U分量p += width * height; 			for(i = 0; i<width/2; i+=1)for(j = 0; j<height/2; j++){*d++ = *(p + i + (height/2 -j) * width/2);  //p[i][height/2-j];}printf("旋转U分分量完毕 num=%d \n", d-pic_d);// 旋转 V分量p += width * height / 4; 			for(i = 0; i<width/2; i+=1)for(j = 0; j<height/2; j++){*d++ = *(p + i + (height/2 -j) * width/2);  //p[i][height/2-j];}printf("旋转V分分量完毕 num=%d \n", d-pic_d);// 写入旋转后的图			num = fwrite(pic_d, 1, width * height *3 / 2, file_r); 	// 保存Y分量，pic[0, width*height] ,每个数据块写1字节 printf("写入 %d 个字节的数据\n", num);	free(pic);free(pic_d);fclose(file);fclose(file_r);
}

运行结果如下
在这里插入图片描述


三、顺时针旋转180° 代码实现

//  顺时针旋转180度 
// 格式为：YY YY YY YY ... UU...VV 
void Rotate_180_YUV420_I420(char *path, int width, int height)
{int i, j; FILE *file = fopen(path, "rb+");	//只读打开源文件FILE *file_r = fopen("yuv420p_i420_180.y", "wb+");	//可读可写创建 Y分量文件 // 申请 width * hight * 3 / 2 的内存unsigned char *p, *pic = (unsigned char *)malloc(sizeof(char) * width * height * 3 / 2);unsigned char *d, *pic_d = (unsigned char *)malloc(sizeof(char) * width * height * 3 / 2);size_t num=0;num = fread(pic, 1, width*height*3/2, file);	// 读取源图片的所有内容,每个数据块为1字节 printf("读取 %d 个字节的数据\n", num);			//旋转 Y分量 p = pic;d = pic_d;for(i = 0; i<height; i++)for(j = 0; j<width; j++)*d++ = *(p + width-j + (height-i)*width);  //p[heidht-i][widht-j];printf("旋转Y分分量完毕 num=%d \n", d-pic_d);	// 旋转 U分量p += width * height; 			for(i = 0; i<height/2; i++)for(j = 0; j<width/2; j++)*d++ = *(p + width/2-j + (height/2-i)*width/2);  //p[heidht-i][widht-j];printf("旋转U分分量完毕 num=%d \n", d-pic_d);// 旋转 V分量// 旋转 U分量p += width * height / 4; 			for(i = 0; i<height/2; i++)for(j = 0; j<width/2; j++)*d++ = *(p + width/2-j + (height/2-i)*width/2);  //p[heidht-i][widht-j];printf("旋转V分分量完毕 num=%d \n", d-pic_d);// 写入旋转后的图			num = fwrite(pic_d, 1, width * height *3 / 2, file_r); 	// 保存Y分量，pic[0, width*height] ,每个数据块写1字节 printf("写入 %d 个字节的数据\n", num);	free(pic);free(pic_d);fclose(file);fclose(file_r);
}

在这里插入图片描述


四、旋转90°-180°-270°-镜像旋转，完整代码实现

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>// 顺时针旋转 n*90 度 
// 格式为：YY YY YY YY ... UU...VV 
// path:源图地址  width,height 源图宽高
// rota: 希望旋转的度数 
void Rotate_YUV420_I420(char *path, int width, int height, int rota)
{int i, j, num; // 找开源文件 FILE *file_d, *file = fopen(path, "rb+");	//只读打开源文件// 申请 width * hight * 3 / 2 的内存unsigned char *p, *pic = (unsigned char *)malloc(sizeof(char) * width * height * 3 / 2);unsigned char *d, *pic_d = (unsigned char *)malloc(sizeof(char) * width * height * 3 / 2);num = fread(pic, 1, width*height*3/2, file);	// 读取源图片的所有内容,每个数据块为1字节 printf("读取 %d 个字节的数据\n", num);	// 根据旋转度数，计算switch( rota ){// 镜像旋转0度case 1:		// 创建旋转后的文件名 file_d = fopen("yuv420p_i420_0_mirror.yuv", "wb+");	//可读可写创建 Y分量文件 	//旋转 Y分量 p = pic;d = pic_d;for(i = 0; i<height; i++)for(j = 0; j<width; j++)*d++ = *(p + width-j + (i)*width); 	//p[height-j][i]printf("旋转Y分分量完毕 num=%d \n", d-pic_d);	// 旋转 U,分量p += width * height; 			for(i = 0; i<height/2; i++)for(j = 0; j<width/2; j++)*d++ = *(p + width/2-j + (i)*width/2); 	//p[height-j][i]printf("旋转U分分量完毕 num=%d \n", d-pic_d);// 旋转 V分量p += width * height / 4; 			for(i = 0; i<height/2; i++)for(j = 0; j<width/2; j++)*d++ = *(p + width/2-j + (i)*width/2); 	//p[height-j][i]printf("旋转V分分量完毕 num=%d \n", d-pic_d);break; 	// 90度case 2:		// 创建旋转后的文件名 file_d = fopen("yuv420p_i420_90.yuv", "wb+");	//可读可写创建 Y分量文件 //旋转 Y分量 p = pic;d = pic_d;for(i = 0; i<width; i++)for(j = 0; j<height; j++)*d++ = *(p + i + (height-j)*width); 	//p[height-j][i]printf("旋转Y分分量完毕 num=%d \n", d-pic_d);	// 旋转 U,分量p += width * height; 			for(i = 0; i<width/2; i++)for(j = 0; j<height/2; j++)*d++ = *(p + i + (height/2-j)*width/2); 	//p[height-j][i]printf("旋转U分分量完毕 num=%d \n", d-pic_d);// 旋转 V分量p += width * height / 4; 			for(i = 0; i<width/2; i++)for(j = 0; j<height/2; j++)*d++ = *(p + i + (height/2-j)*width/2); 	//p[height-j][i]printf("旋转V分分量完毕 num=%d \n", d-pic_d);break; // 镜像90度case 3:		// 创建旋转后的文件名 file_d = fopen("yuv420p_i420_90_mirror.yuv", "wb+");	//可读可写创建 Y分量文件 //旋转 Y分量 p = pic;d = pic_d;for(i = 0; i<width; i++)for(j = 0; j<height; j++)*d++ = *(p + width-i + (height-j)*width); 	//p[height-j][i]printf("旋转Y分分量完毕 num=%d \n", d-pic_d);	// 旋转 U,分量p += width * height; 			for(i = 0; i<width/2; i++)for(j = 0; j<height/2; j++)*d++ = *(p + width-i + (height/2-j)*width/2); 	//p[height-j][i]printf("旋转U分分量完毕 num=%d \n", d-pic_d);// 旋转 V分量p += width * height / 4; 			for(i = 0; i<width/2; i++)for(j = 0; j<height/2; j++)*d++ = *(p + width-i + (height/2-j)*width/2); 	//p[height-j][i]printf("旋转V分分量完毕 num=%d \n", d-pic_d);break; // 180度	case 4:		// 创建旋转后的文件名 file_d = fopen("yuv420p_i420_180.yuv", "wb+");	//可读可写创建 Y分量文件 //旋转 Y分量 p = pic;d = pic_d;for(i = 0; i<height; i++)for(j = 0; j<width; j++)*d++ = *(p + j + (height-i)*width); 	//p[height-i][j]printf("旋转Y分分量完毕 num=%d \n", d-pic_d);	// 旋转 U,分量p += width * height; 			for(i = 0; i<height/2; i++)for(j = 0; j<width/2; j++)*d++ = *(p + j + (height/2-i)*width/2); //p[height/2-i][j]printf("旋转U分分量完毕 num=%d \n", d-pic_d);// 旋转 V分量p += width * height / 4; 			for(i = 0; i<height/2; i++)for(j = 0; j<width/2; j++)*d++ = *(p + j + (height/2-i)*width/2); //p[height/2-i][j]printf("旋转V分分量完毕 num=%d \n", d-pic_d);break; // 旋转270度	case 5:		// 创建旋转后的文件名 file_d = fopen("yuv420p_i420_270.yuv", "wb+");	//可读可写创建 Y分量文件 	//旋转 Y分量 p = pic;d = pic_d;for(i = 0; i<width; i++)for(j = 0; j<height; j++)*d++ = *(p + width-i + (j)*width); 	//p[height-j][i]printf("旋转Y分分量完毕 num=%d \n", d-pic_d);	// 旋转 U,分量p += width * height; 			for(i = 0; i<width/2; i++)for(j = 0; j<height/2; j++)*d++ = *(p + width/2-i + (j)*width/2); 	//p[height-j][i]printf("旋转U分分量完毕 num=%d \n", d-pic_d);// 旋转 V分量p += width * height / 4; 			for(i = 0; i<width/2; i++)for(j = 0; j<height/2; j++)*d++ = *(p + width/2-i + (j)*width/2); 	//p[height-j][i]printf("旋转V分分量完毕 num=%d \n", d-pic_d);break; default:if(rota != 0)printf("不支持旋转%d度，当前不旋转\n", rota); // 创建旋转后的文件名 file_d = fopen("yuv420p_i420_0.yuv", "wb+");	//可读可写创建 Y分量文件 	// 写入旋转后的图			num = fwrite(pic, 1, width * height *3 / 2, file_d); 	// 保存Y分量，pic[0, width*height] ,每个数据块写1字节 printf("写入 %d 个字节的数据\n", num);	free(pic);free(pic_d);fclose(file);fclose(file_d);return;} // 写入旋转后的图			num = fwrite(pic_d, 1, width * height *3 / 2, file_d); 	// 保存Y分量，pic[0, width*height] ,每个数据块写1字节 printf("写入 %d 个字节的数据\n", num);	free(pic);free(pic_d);fclose(file);fclose(file_d);
}int main(void)
{char path[]="yuv420p_i420.yuv";//Split_YUV420_I420(path, 720, 480);Rotate_YUV420_I420(path,720, 480, 0);		// 旋转 0°Rotate_YUV420_I420(path,720, 480, 1);		// 镜像旋转 0°Rotate_YUV420_I420(path,720, 480, 2);		// 旋转90°Rotate_YUV420_I420(path,720, 480, 3);		// 镜像旋转90°Rotate_YUV420_I420(path,720, 480, 4);		// 旋转180°Rotate_YUV420_I420(path,720, 480, 5);		// 旋转270°return 0;	
}

五、运行结果

图片太多，我就放一起显示了：
在这里插入图片描述




《视音频数据处理入门：RGB、YUV像素数据处理》
《图文详解YUV420数据格式》
《YUV420图像旋转90算法的优化》


http://chatgpt.dhexx.cn/article/Ay1nWcGi.shtml

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