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 y
for (int h = 0; h < height; h++) {
memcpy(mirrorNv21 + mirrorNv21Index, nv21 + nv21Index, yLineDataSize);
mirrorNv21Index += yLineDataSize;
nv21Index -= yLineDataSize;
}
int uvLineDataSize = width;
//mirror uv
int uvHeight = height / 2;
//point to final line of uv
nv21Index += (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 y
for (int h = 0; h < height; h++) {
memcpy(mirrorI420 + mirrorI420Index, i420 + i420Index, yLineDataSize);
mirrorI420Index += yLineDataSize;
i420Index -= yLineDataSize;
}
int uvLineDataSize = halfWidth;
//mirror uv
int uHeight = height / 2;
//point to final line of u
i420Index += (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 v
i420Index += 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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