两种格式数据介绍——bin 、 yuv文件
一、场景存储
- 通常指的是用于存储摄像头或传感器原始采集数据的文件格式，尤其是在自动驾驶、机器人、安防、工业视觉等需要记录真实世界场景的应用中。
| 格式 | 存储内容 | 用途场景 | 特点 |
|---|---|---|---|
| .bin | LiDAR点云、毫米波雷达数据、IMU、GPS、原始传感器帧 | 自动驾驶仿真、SLAM建图、数据回灌 | 结构自定义、紧凑高效、需配合元数据使用 |
| .yuv | 摄像头原始图像帧（如YUV420、NV12） | 视频录制、图像算法调试、回放测试 | 无压缩/轻压缩、保留原始像素信息、兼容编解码器 |
举个例子：自动驾驶场景数据录制
一个典型的自动驾驶数据包（如ROS bag、Apollo record、NVIDIA DriveWorks log）中，可能会包含：
front_camera.yuv：前置摄像头原始图像帧（1920×1080，YUV420）
lidar_points.bin：每帧LiDAR点云（如每点12字节：x,y,z,intensity）
imu_data.bin：IMU传感器数据（时间戳、加速度、角速度）
gps_data.bin：GPS定位信息（经纬度、速度、航向）
这些文件通常按时间戳命名，用于后续离线仿真、算法训练、场景回放或问题复现。
1.📁 bin 格式数据
- bin 是英文 binary（二进制）的缩写，通常表示二进制文件。
- 特点：
- 文件内容是以二进制形式存储的，不是人类可读的文本。不包含文件头或格式信息，具体含义取决于生成它的程序或上下文。常用于存储原始数据（如传感器数据、固件、图像、音频、程序代码等）。
- 举例：
image.bin 可能是一张未经压缩的原始图像数据。
firmware.bin 可能是某个设备的固件文件。
data.bin 可能是一组传感器采集的原始数值。
- 注意事项：
由于 .bin 文件本身没有标准格式，你必须知道它的来源和结构（比如每个字节代表什么）才能正确解析。
2.🎨 yuv 格式数据
- YUV 是一种颜色编码系统，常用于视频和图像处理领域。
- 组成：
Y（Luma）：亮度分量，表示图像的明暗信息。
U/V（Chroma）：色度分量，表示颜色信息。 - 特点：
与RGB不同：RGB每个像素都有红绿蓝三个值，而YUV将亮度与色度分离，更适合压缩。
常用于视频编解码：如MPEG、H.264、摄像头输出等。
有多种采样格式（如YUV420、YUV422、YUV444），影响数据排列方式和压缩率。 - 举例：
一个 1920x1080 的 YUV420 图像，数据大小为：
复制
Y = 1920 * 1080 字节
U = 960 * 540 字节（宽和高都是Y的一半）
V = 960 * 540 字节
总大小 ≈ 1920 * 1080 * 1.5 字节 - 用途：
摄像头原始输出（如Android Camera2 API的YUV_420_888格式）。
视频解码器的输出帧。
图像处理算法（如人脸识别、滤镜）的中间格式。
3.总结
| 特性 | bin格式 | yuv格式 |
|---|---|---|
| 本质 | 通用二进制文件 | 特定的图像/视频颜色编码格式 |
| 是否可读 | 不可直接读，需上下文 | 可用专用工具查看（如YUV播放器） |
| 用途 | 存储任意原始数据 | 存储图像/视频的像素数据 |
| 是否有标准 | 无统一标准，取决于上下文 | 有明确的YUV标准（如BT.601/709） |
二、存储数据方式
1.bin
- 要理解“bin 是怎么存数据的”，必须先弄清 谁写的、写给谁、每个字节代表什么。
- 举例10帧视频图像
（1）前提
| 图像 | 分辨率 | 每像素字节 | 每帧字节 |
|---|---|---|---|
| 灰度图 | 640 × 480 | 1 B (uint8) | 307 200 B |
| 深度图 | 640 × 480 | 2 B (uint16) | 614 400 B |
单帧总大小 = 307 200 + 614 400 = 921 600 B
10 帧总大小 = 921 600 × 10 = 9 216 000 B
（2）文件布局
[0:31] 文件头 32 B
[32:] 帧0灰度 + 帧0深度帧1灰度 + 帧1深度...帧9灰度 + 帧9深度
（3）文件头结构（32 B）
| 偏移 | 字段 | 类型 | 值 |
|---|---|---|---|
| 0 | magic | uint32 | 0x20240506 |
| 4 | version | uint32 | 1 |
| 8 | width | uint32 | 640 |
| 12 | height | uint32 | 480 |
| 16 | frame_count | uint32 | 10 |
| 20 | gray_bytes | uint32 | 307 200 |
| 24 | depth_bytes | uint32 | 614 400 |
| 28 | reserved | uint32 | 0 |
- 通过 32 字节文件头描述元数据，后面 连续拼接 每帧“灰度（uint8）+ 深度（uint16）”裸数据，就能用一个 .bin 文件无损、紧凑地保存 10 帧双图视频。
2.YUV
（1）选型：YUV420 (I420 / YV12)
| 图 | 分辨率 | 来源 | 在 YUV420 中的排布 |
|---|---|---|---|
| RGB | 640×480 | 3×8 bit | 先转 Y、U、V，再按 I420 顺序存放 |
- I420 布局
Y 平面：640×480 ＝ 307 200 B
U 平面：320×240 ＝ 76 800 B
V 平面：320×240 ＝ 76 800 B
单帧大小 = 460 800 B
10 帧总大小 = 4 608 000 B
（2） RGB → YUV420 转换公式（BT.601）
Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B
U = -0.169 R - 0.331 G + 0.500 B + 128
V = 0.500 R - 0.419 G - 0.081 B + 128