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四路NV12(YUV420SP)的帧拼接成一个NV12的帧

2021-03-23

四路NV12(YUV420SP)的帧拼接成一个NV12的帧,其原理就是根据yuv数据组成方式,把每路帧的数据放到单帧相应位置。

外部调用的话,先MergeStart,然后PutMergeData,最后MergeStop,生成的图像放在gYuvMergedData中,格式还是nv12的格式,外部线程要使用该数据的话,代码里最好再加上互斥锁,防止操作一帧的部分数据的情况。

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <assert.h>
#include <atomic>
#include <memory.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#define CAMERA_WIDTH 1280
#define CAMERA_HEIGHT 720
#define MAX_MERGE_NUM 4
extern void MergeDraw(unsigned char *yuvMergedData);
extern const char *TAG;
bool gIsMergeFlag = true;
int gMergeInitCameraNum = 0;
pthread_t gMergeThread = 0;
unsigned char *gYuvMergedData;
typedef struct _MERGEDATA{
    bool isUsed;
    uint32_t cameraId;
    unsigned char *yuvData;
    pthread_mutex_t mutex; //互斥锁
} MERGEDATA;
MERGEDATA gMergeData[MAX_MERGE_NUM];
int MergeDataGetIndex(uint32_t cameraId){
    for(int i=0; i<MAX_MERGE_NUM; i++){
        if(gMergeData[i].isUsed && gMergeData[i].cameraId == cameraId)
            return i;
    }
    logE(TAG, “MergeDataGetIndex: Can’t Get Camera Index, cameraId:%u”, cameraId);
    return -1;
}
int MergeDataInsert(uint32_t cameraId){
    for(int i=0; i<MAX_MERGE_NUM; i++){
        if(gMergeData[i].isUsed && gMergeData[i].cameraId == cameraId){
            logE(TAG, “MergeDataInsert: Have exist same cameraId:%u”, cameraId);
            return -2;
        }
    }
    for(int i=0; i<MAX_MERGE_NUM; i++){
        if(!gMergeData[i].isUsed){
            gMergeData[i].isUsed = true;
            if (pthread_mutex_init(&(gMergeData[i].mutex), NULL) != 0){ //init fail
                logE(TAG, “MergeDataInsert: pthread_mutex_init error.”);
                return -1;
            }
            return i;
        }
    }
    logE(TAG, “MergeDataInsert: gMergeData is full.”);
    return -1;
}
int MergeDataDelete(uint32_t cameraId){
    for(int i=0; i<MAX_MERGE_NUM; i++){
        if(gMergeData[i].isUsed && gMergeData[i].cameraId == cameraId){
            gMergeData[i].cameraId = 0;
            free(gMergeData[i].yuvData);
            pthread_mutex_destroy(&(gMergeData[i].mutex));
            gMergeData[i].isUsed = false;
            return i;
        }
    }
    logE(TAG, “MergeDataDelete: Can’t Get Surface Index, cameraId:%u”, cameraId);
    return -1;
}
//必须线程方式来合并
void *thread_merge(void *unused) {
    logI(TAG, “Enter thread_merge”);
    // merge
    while (gIsMergeFlag) {
        uint64_t yMergedStart = 0;
        uint64_t uvMergedStart = CAMERA_WIDTH*CAMERA_HEIGHT*4; //4画面合并
        for(int cameraDataIndex=0; cameraDataIndex<MAX_MERGE_NUM; cameraDataIndex++){
            //logI(TAG, “thread_merge: start merge, cameraDataIndex: %u”, cameraDataIndex);
            if (pthread_mutex_lock(&(gMergeData[cameraDataIndex].mutex)) != 0){
                logE(TAG, “thread_merge: pthread_mutex_lock error.”);
            }
            for(int line=0; line<CAMERA_HEIGHT; line++){
                memcpy(gYuvMergedData+yMergedStart+CAMERA_WIDTH*2*line, &(gMergeData[cameraDataIndex].yuvData[CAMERA_WIDTH*line]), CAMERA_WIDTH);  //Y Plane data, 拷贝一行
            }
            for(int line=0; line<CAMERA_HEIGHT/2; line++){
                memcpy(gYuvMergedData+uvMergedStart+CAMERA_WIDTH*2*line,
                  &(gMergeData[cameraDataIndex].yuvData[CAMERA_WIDTH*CAMERA_HEIGHT+CAMERA_WIDTH*line]), CAMERA_WIDTH);  //UV Plane data, 拷贝一行
            }
            pthread_mutex_unlock(&(gMergeData[cameraDataIndex].mutex));
            switch(cameraDataIndex){
                case 0:
                    yMergedStart = CAMERA_WIDTH;
                    uvMergedStart = CAMERA_WIDTH*CAMERA_HEIGHT*4 + CAMERA_WIDTH;
                    break;
                case 1:
                    yMergedStart = CAMERA_WIDTH*CAMERA_HEIGHT*2;
                    uvMergedStart = CAMERA_WIDTH*CAMERA_HEIGHT*4 + CAMERA_WIDTH*CAMERA_HEIGHT;
                    break;
                case 2:
                    yMergedStart = CAMERA_WIDTH*CAMERA_HEIGHT*2 + CAMERA_WIDTH;
                    uvMergedStart = CAMERA_WIDTH*CAMERA_HEIGHT*4 + CAMERA_WIDTH*CAMERA_HEIGHT + CAMERA_WIDTH;
                    break;
            }
        }
        //logI(TAG, “thread_merge: start draw.”);
        MergeDraw(gYuvMergedData); //测试用,画到Surface上看效果。
        usleep(1000 * 33); // 30 frames/second
    }
    for(int cameraDataIndex=0; cameraDataIndex<MAX_MERGE_NUM; cameraDataIndex++){
        MergeDataDelete(gMergeData[cameraDataIndex].cameraId);
    }
    free(gYuvMergedData);
    gMergeInitCameraNum = 0;
    gIsMergeFlag = true;
    logI(TAG, “Exit thread_merge.”);
    return NULL;
}
int PutMergeData(uint32_t cameraID, unsigned char *cameraData) {
    //logI(TAG, “PutMergeData: cameraID: %u”, cameraID);
    int cameraDataIndex = MergeDataGetIndex(cameraID);
    if(cameraDataIndex < 0){
        logE(TAG, “PutMergeData: MergeDataGetIndex error, cameraDataIndex: %u”,cameraDataIndex);
        return -1;
    }
    // camera data
    if (pthread_mutex_lock(&(gMergeData[cameraDataIndex].mutex)) != 0){
        logE(TAG, “PutMergeData: pthread_mutex_lock error, cameraDataIndex: %u”,cameraDataIndex);
        return -1;
    }
    memcpy(gMergeData[cameraDataIndex].yuvData, cameraData, CAMERA_WIDTH*CAMERA_HEIGHT*3/2);
    pthread_mutex_unlock(&(gMergeData[cameraDataIndex].mutex));
    return 0;
}
int MergeStart(uint32_t cameraID) {
    logI(TAG, “MergeStart: cameraID: %u”, cameraID);
    int cameraDataIndex = MergeDataInsert(cameraID);
    if(cameraDataIndex < 0){
        logE(TAG, “MergeStart: MergeDataInsert error, cameraDataIndex:”,cameraDataIndex);
        return -1;
    }
    logI(TAG, “MergeStart: cameraDataIndex: %u”, cameraDataIndex);
    gMergeData[cameraDataIndex].yuvData = (unsigned char *)malloc(CAMERA_WIDTH*CAMERA_HEIGHT*3/2);
    gMergeData[cameraDataIndex].cameraId = cameraID;
    gMergeInitCameraNum ++;
    if(gMergeInitCameraNum >= 4){
        gIsMergeFlag = true;
        gYuvMergedData = (unsigned char *)malloc(4*CAMERA_WIDTH*CAMERA_HEIGHT*3/2); //4个画面合并
        memset(gYuvMergedData, 0, 4*CAMERA_WIDTH*CAMERA_HEIGHT*3/2);
        if (pthread_create(&gMergeThread, NULL, thread_merge, NULL)!=0) {
            logE(TAG, “MergeStart: pthread_create error.”);
            for(int cameraDataIndex=0; cameraDataIndex<MAX_MERGE_NUM; cameraDataIndex++){
                MergeDataDelete(gMergeData[cameraDataIndex].cameraId);
            }
            free(gYuvMergedData);
            return -1;
        }
    }
    return 0;
}
int MergeStop() {
    logI(TAG, “MergeStop.”);
    gIsMergeFlag = false;
    if(gMergeThread != 0){
        if(pthread_join(gMergeThread, NULL)!=0){
          logE(TAG, “MergeStop: pthread_join error, gMergeThread:”, gMergeThread);
          return -1;
        }
        gMergeThread = 0;
    }
    return 0;
}
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