在Android平台上，摄像头（Camera）预览的图像数据通常是YUV格式，这是一种常见的视频编码颜色空间，用于节省存储和带宽。在某些情况下，我们可能需要对捕获的YUV帧进行水平翻转，例如为了匹配前置摄像头的预览效果或者用户期望的镜像效果。本文将详细介绍如何在Android中实现YUV帧的水平翻转，主要针对NV21和I420两种常见的YUV格式。
NV21和I420都是YUV420格式的变体，它们由三个分量组成：Y（亮度），U（蓝色色度）和V（红色色度）。Y分量是全分辨率的，而U和V分量则是半分辨率的，并且交错排列。在NV21格式中，UV分量是连续的，而在I420中，U和V分量是分开的。
对于NV21格式的水平翻转，我们可以使用如下的算法：
```java
private void MirrorNV21(byte[] src, int w, int h) {
int i;
int index;
byte temp;
int a, b;
// Mirror Y
for (i = 0; i < h; i++) {
a = i * w;
b = (i + 1) * w - 1;
while (a < b) {
temp = src[a];
src[a] = src[b];
src[b] = temp;
a++;
b--;
}
}
// Mirror U and V
index = w * h;
for (i = 0; i < h / 2; i++) {
a = i * w;
b = (i + 1) * w - 2;
while (a < b) {
temp = src[a + index];
src[a + index] = src[b + index];
src[b + index] = temp;
temp = src[a + index + 1];
src[a + index + 1] = src[b + index + 1];
src[b + index + 1] = temp;
a += 2;
b -= 2;
}
}
}
```
这个算法首先处理Y分量，然后处理UV分量。注意，由于UV分量是半分辨率的，所以在遍历时，步长是2。
对于I420格式，其处理方式稍有不同，因为U和V分量是分开的：
```java
private void MirrorI420(byte[] src, int w, int h) {
int i;
int index;
byte temp;
int a, b;
// Mirror Y
for (i = 0; i < h; i++) {
a = i * w;
b = (i + 1) * w - 1;
while (a < b) {
temp = src[a];
src[a] = src[b];
src[b] = temp;
a++;
b--;
}
}
// Mirror U
index = w * h;
for (i = 0; i < h / 2; i++) {
a = i * w / 2;
b = (i + 1) * w / 2 - 1;
while (a < b) {
temp = src[a + index];
src[a + index] = src[b + index];
src[b + index] = temp;
a++;
b--;
}
}
// Mirror V
index = w * h / 4 * 3;
for (i = 0; i < h / 2; i++) {
a = i * w / 2;
b = (i + 1) * w / 2 - 1;
while (a < b) {
temp = src[a + index];
src[a + index] = src[b + index];
src[b + index] = temp;
a++;
b--;
}
}
}
```
在这个例子中，我们分别处理了Y、U和V分量，注意U和V的起始位置以及步长。
在实际应用中，当接收到相机的预览帧数据后，可以在`onPreviewFrame`回调方法中调用这些镜像函数，以实现实时的水平翻转。例如：
```java
@Override
public void onPreviewFrame(byte[] data, Camera camera) {
// 获取预览尺寸
Camera.Size previewSize = camera.getParameters().getPreviewSize();
int width = previewSize.width;
int height = previewSize.height;
// 判断当前使用的格式
String format = camera.getParameters().getPreviewFormat();
if ("YCbCr_420_SP".equals(format)) {
// NV21格式
MirrorNV21(data, width, height);
} else if ("YCbCr_420_I".equals(format)) {
// I420格式
MirrorI420(data, width, height);
}
// 将处理后的数据传递给后续处理或显示
// ...
}
```
这样，经过处理的YUV帧就能正确地呈现为水平翻转的效果，与预览画面保持一致。
处理Android Camera的YUV帧水平翻转，关键在于理解YUV格式的特性，包括分量的排列顺序和分辨率，然后针对不同的格式编写相应的翻转算法。通过在`onPreviewFrame`回调中实时处理帧数据，可以实现在相机预览时即时的水平翻转。
