YUV视频帧转RGB------------C++中yuv420p视频格式转RGB24

近期中视频流处理，需实现视频在QT中显示，视频源利用Gstreamer采集，得到一帧YUV视频数据帧：

bool yuv420pToRgb24(char* ch_YuvData,uint i_width,uint i_height,uchar* ch_RgbData)
{
 
    int temp = 0;
    int numOfPixel = i_width * i_height;
    int positionOfV = numOfPixel;
    int positionOfU = numOfPixel/4 + numOfPixel;
    for(int i=0; i<i_height; i++)
    {
        int startY = i*i_width;
        int step = (i/2)*(i_width/2);
        int startV = positionOfV + step;
        int startU = positionOfU + step;
        for(int j = 0; j < i_width; j++)
        {
            int Y = startY + j;
            int V = startV + j/2;
            int U = startU + j/2;
            int index = Y*3;
            temp = ((ch_YuvData[Y]&0xff) + 1.4075 * ((ch_YuvData[V]&0xff)-128));
            ch_RgbData[index+2] = temp<0 ? 0 : (temp > 255 ? 255 : temp);
            temp =  ((ch_YuvData[Y]&0xff) -  0.3455* ((ch_YuvData[U]&0xff)-128) - 0.7169*((ch_YuvData[V]&0xff)-128));
            ch_RgbData[index+1] =   temp<0 ? 0 : (temp > 255 ? 255 : temp);
            temp =  ((ch_YuvData[Y]&0xff) +  1.779* ((ch_YuvData[U]&0xff)-128));
            ch_RgbData[index+0] =temp<0 ? 0 : (temp > 255 ? 255 : temp);
        }
    }
    return true;
}

char* ch_YuvData---原始视频帧YUV

uint i_width         ---视频宽度

uint i_height       ---视频高度

uchar* ch_RgbData ---转换后RGB24

该转换方式亲测可用视频YUV为I420格式，具体格式排列自行百度；由于后期需移植嵌入式设备，该方法CPU占用率略高，且转换效率低，双循环，640*480就要执行307200次，这里我把数据都转int尽量避免浮点运算。网上也有大神写了优化方案，自行百度；

引用FFMPEG，将一帧数据转换rgb后使用qt中QImage显示一帧数据；

#ifndef VOIDSHOWIMAGE_H
#define VOIDSHOWIMAGE_H
 
#include <QWidget>
#include <QLabel>
#include <QImage>
extern "C"
{
#include "libavutil/frame.h"
#include "libavcodec/avcodec.h"
#include "libavformat/avformat.h"
#include "libswscale/swscale.h"
#include "libavdevice/avdevice.h"
}
class VoidShowImage:public QWidget
{
public:
    VoidShowImage(QWidget *parent =nullptr);
    ~VoidShowImage();
    void showImage(QByteArray arrayData);
private:
    // 初始化
    void initPlay();
    // 转换数据
    void switchYuvToRgb(void* p_yuvData, int len);
private slots:
    void paintEvent(QPaintEvent	*);
private:
    QLabel *pq_videoShowLabel;
    char	*pq_YuvData;
    uint8_t *yuvBuffer;
    AVFrame *pFrame ;
    AVFrame *pFrameRGB;
    uint8_t * rgbBuffer;
    SwsContext *img_convert_ctx;
    int m_iWidth;
    int m_iHeight;
};
 
#endif // VOIDSHOWIMAGE_H

#include "VoidShowImage.h"
#include <QGridLayout>
#include <QDebug>
#include <QPainter>
VoidShowImage::VoidShowImage(QWidget *parent):
    QWidget (parent)
{
    m_iWidth = 640;
    m_iHeight = 480;
    initPlay();
    pq_YuvData = new char[m_iWidth * m_iHeight * 3 / 2];
    memset(pq_YuvData,0,m_iWidth * m_iHeight * 3 /2);
    QGridLayout *pq_gridLayout = new QGridLayout;
    pq_videoShowLabel = new QLabel(this);
    pq_gridLayout->addWidget(pq_videoShowLabel);
    this->setLayout(pq_gridLayout);
}
 
VoidShowImage::~VoidShowImage()
{
    sws_freeContext(img_convert_ctx);
}
void VoidShowImage::showImage(QByteArray arrayData)
{
    if (arrayData.isEmpty())
        return;
    memcpy(pq_YuvData,arrayData.data(),arrayData.size());
    switchYuvToRgb(pq_YuvData,arrayData.length());
    update();
}
 
 
void VoidShowImage::paintEvent(QPaintEvent *)
{
    //把这个RGB数据 用QImage加载
    QPainter painter(this);
    QImage tmpImg((uchar *)rgbBuffer,m_iWidth,m_iHeight,QImage::Format_RGB32);
    QImage img = tmpImg.scaled(this->size(),Qt::IgnoreAspectRatio);
    int x = this->width() - img.width();
    int y = this->height() - img.height();
    painter.drawImage(QPoint(x,y),img); //画出图像
}
 
// 初始化
void VoidShowImage::initPlay()
{
    //width和heigt为传入的分辨率的大小
    int yuvSize = m_iWidth * m_iHeight * 3 /2;
    yuvBuffer = (uint8_t *)malloc(yuvSize);
    //为每帧图像分配内存
    pFrame = av_frame_alloc();
    pFrameRGB = av_frame_alloc();
    int numBytes = avpicture_get_size(PIX_FMT_RGB32, m_iWidth,m_iHeight);
    rgbBuffer = (uint8_t *) av_malloc(numBytes * sizeof(uint8_t));
    avpicture_fill((AVPicture *) pFrameRGB, rgbBuffer, PIX_FMT_RGB32,m_iWidth, m_iHeight);
    //设置图像转换上下文
    img_convert_ctx = sws_getContext(m_iWidth, m_iHeight, AV_PIX_FMT_YUV420P, m_iWidth, m_iHeight, PIX_FMT_RGB32, SWS_BICUBIC, nullptr, nullptr, nullptr);
}
// 转换数据
void VoidShowImage::switchYuvToRgb(void* p_yuvData, int len)
{
    avpicture_fill((AVPicture *) pFrame, (uint8_t *)p_yuvData, AV_PIX_FMT_YUV420P, m_iWidth, m_iHeight);//这里的长度和高度跟之前保持一致
    //转换图像格式，将解压出来的YUV420P的图像转换为RGB的图像
    sws_scale(img_convert_ctx,
              (uint8_t const * const *) pFrame->data,
              pFrame->linesize, 0, m_iHeight, pFrameRGB->data,
              pFrameRGB->linesize);
}