Why the YUV420 format dwImageCPU image is displayed with garbage ?

Dear Sir:

I am trying to read GMSL camera image into Nvmedia and post it directly to CPU without converting to RGBA. Then I convert the YUV420 format dwImageCPU image to BGR with opencv API(colorcvt), but the converted BGR image can not be displayed well(using opencv), all are garbage.

Is there something wrong with my code or driveworks do not support this way to get image ?

Dear Henryeon,
Can you double check if you are receiving data in dwImageCPU data pointers. I found some link to store YUV 420 image(https://stackoverflow.com/questions/50230188/yuv420-to-bgr-image-from-pixel-pointers).

Dear SivaRamaKrishna:

Thank you for your reply. I have checked the three pointer in dwImageCPU, which are data[0]/data[1]/data[2]. The three pointers have data in them. But the data seems not YUV format. I dumped the 1920*1208 bytes of data[0], which should be Y value in YUV420. Some of the data seem not Y.

So I doubt the YUV data CPU received maybe not correct ?
How can I get the correct YUV data in CPU ?
Thanks.

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150 155 166 177 179 177

Dear Henryeon,
I think you are trying to convert a dwImageNvMedia to dwImageCPU, if so can you check dwImagePixelFormat(file:///usr/local/driveworks-0.6/doc/nvdwx_html/group__image__group.html#ga40e445bbc92b6c60197dd57fc9ca602d) in image properties to confirm it is YUV420.
Please check YUV values in dwImageNvMedia and dwImageCPU to confirm both are same.

All the data structures in Nvmedia are of abstract type. NvMediaImage does not directly expose the pointer to the image data. One way to get the Image data contents is to use NvMediaImageLock, NvMediaImageGetBits API. You can check the code of NvMedia img_cap sample to know the usage.

Dear SivaRamaKrishna:

Yes, I am trying to post dwImageNvMedia to dwImageCPU without convert YUV to RGBA. I have confirmed the received pixel format in dwImageCPU is YUV420. Also , I have dumped both dwImageNvmedia(with NvMediaImageLock API) and the dwImageCPU to files. I compared the two files and found that the Y values are same, the U and V values are different.
And I try to write dwImageCPU image data to jpg file(using link (https://stackoverflow.com/questions/50230188/yuv420-to-bgr-image-from-pixel-pointers). The jpg file is also with garbage.

So ,maybe the dwImageCPU image data not correct ?

I assume you are considering W/2*H/2 size for both U and V arrays. Image Streamer does not change any information in the image. It just changes the Image handle from NvMedia to CPU. Can you double check the ImageStreamer parameters? What if you use directly DwImageNvMedia buffers and save as output?

Dear SivaRamaKrishna:

I post my code of getting dwImageCPU, is there something wrong with it ?

SensorIONvmedia::SensorIONvmedia(dwContextHandle_t context, Camera *camera, int cameraWidth, int cameraHeight)
: m_numSiblings(camera->numSiblings)
, m_sensor(camera->sensor)
, m_nvm2Cpu(DW_NULL_HANDLE)
, m_frameHandle(camera->numSiblings)
, m_frameNvmYuv(camera->numSiblings)
, m_frameCpuYuv(camera->numSiblings)
{
dwStatus result = DW_FAILURE;

result = dwContext_getNvMediaDevice(&m_nvmedia, context);
if (result != DW_SUCCESS)
    throw std::runtime_error(std::string("Error intializing nvmedia: ") + dwGetStatusName(result));

m_sensor = camera->sensor;

dwImageProperties cameraImageProperties;
dwSensorCamera_getImageProperties(&cameraImageProperties, DW_CAMERA_PROCESSED_IMAGE, m_sensor);
dwImageProperties displayImageProperties = cameraImageProperties;

displayImageProperties.type = DW_IMAGE_NVMEDIA;
result = dwImageStreamer_initialize(&m_nvm2Cpu, &displayImageProperties, DW_IMAGE_CPU, context);
if (result != DW_SUCCESS) {
    throw std::runtime_error(std::string("Cannot init image streamer nvm-cpu: ") + dwGetStatusName(result));
}

}

SensorIONvmedia::~SensorIONvmedia(){
if (m_nvm2Cpu != DW_NULL_HANDLE)
dwImageStreamer_release(&m_nvm2Cpu);
}

dwStatus SensorIONvmedia::getFrame(uint32_t siblingIdx){
// try different image types
dwStatus result = DW_FAILURE;
result = dwSensorCamera_readFrame(&m_frameHandle[siblingIdx], siblingIdx, 1000000, m_sensor);
if (result != DW_SUCCESS)
{
m_frameHandle[siblingIdx] = nullptr;
return result;
}

result = dwSensorCamera_getImageNvMedia(&m_frameNvmYuv[siblingIdx], DW_CAMERA_PROCESSED_IMAGE, m_frameHandle[siblingIdx]);
if (result != DW_SUCCESS)
{
    m_frameNvmYuv[siblingIdx] = nullptr;
    return result;
}

// Send the YUV frame
result = dwImageStreamer_postNvMedia(m_frameNvmYuv[siblingIdx], m_nvm2Cpu); /*added*/
if (result != DW_SUCCESS) {
    std::cerr << "cannot post NvMedia YUV frame " << dwGetStatusName(result);
}
return DW_SUCCESS;

}

dwImageCPU *SensorIONvmedia::getCpuYuv(uint32_t siblingIdx){
if(!m_frameCpuYuv[siblingIdx])
{
dwStatus result = dwImageStreamer_receiveCPU(&m_frameCpuYuv[siblingIdx],60000,m_nvm2Cpu);
if(result != DW_SUCCESS)
{
std::cerr << "can not received CPU frame: " << dwGetStatusName(result);
m_frameCpuYuv[siblingIdx] = nullptr;
}
}
return m_frameCpuYuv[siblingIdx];
}

void SensorIONvmedia::releaseCpuYuvFrame(uint32_t siblingIdx){
if(m_frameCpuYuv[siblingIdx])
{
dwImageStreamer_returnReceivedCPU(m_frameCpuYuv[siblingIdx],m_nvm2Cpu);
m_frameCpuYuv[siblingIdx] = nullptr;
}
}

void SensorIONvmedia::releaseFrame(uint32_t siblingIdx){
dwTime_t WAIT_TIME = 33000;

// any image returned back, we put back into the pool
{
    dwImageNvMedia *retimg = nullptr;
    dwStatus result = dwImageStreamer_waitPostedNvMedia(&retimg, WAIT_TIME, m_nvm2Cpu);
    if (result == DW_TIME_OUT) {
        IERROR << "Warning: waitPosted (nvmedia cpu) timed out\n";
    } else if (result != DW_SUCCESS) {
        IERROR << " ERROR waitPostedNvMedia GL: " << dwGetStatusName(result);
    } else {
        //m_rgbaImagePool.push_back(retimg);
    }
}

if (m_frameHandle[siblingIdx]){
    dwSensorCamera_returnFrame(&m_frameHandle[siblingIdx]);
}

}

Dear SivaRamaKrishna:

In my case, I create one streamer every CSI port, not every camera. Does this matter ?

Hi Henryeon,
I don’t notice any issue in the snippet. You said you have already checked pixelFormat and plain count values. Can you just check with a single camera first and let us know the observation

Dear SivaRamaKrishna:

The log I captured is as below. I just open one camera. The pixle format seems YUV420, but the image data is not that format because I dumped the data and save as a jpg file. What is the really format ?

Received CPU image at 1536732204399765 type: 0 width: 1920 height: 1208 pxlFormat: 6000 pxlType: 64 planeCount: 3
Received CPU image at 1536732204433105 type: 0 width: 1920 height: 1208 pxlFormat: 6000 pxlType: 64 planeCount: 3
Received CPU image at 1536732204466435 type: 0 width: 1920 height: 1208 pxlFormat: 6000 pxlType: 64 planeCount: 3
Received CPU image at 1536732204499774 type: 0 width: 1920 height: 1208 pxlFormat: 6000 pxlType: 64 planeCount: 3
Received CPU image at 1536732204533144 type: 0 width: 1920 height: 1208 pxlFormat: 6000 pxlType: 64 planeCount: 3
Received CPU image at 1536732204566450 type: 0 width: 1920 height: 1208 pxlFormat: 6000 pxlType: 64 planeCount: 3
Received CPU image at 1536732204599793 type: 0 width: 1920 height: 1208 pxlFormat: 6000 pxlType: 64 planeCount: 3
Received CPU image at 1536732204633137 type: 0 width: 1920 height: 1208 pxlFormat: 6000 pxlType: 64 planeCount: 3
Received CPU image at 1536732204666454 type: 0 width: 1920 height: 1208 pxlFormat: 6000 pxlType: 64 planeCount: 3
Received CPU image at 1536732204699797 type: 0 width: 1920 height: 1208 pxlFormat: 6000 pxlType: 64 planeCount: 3
Received CPU image at 1536732204733139 type: 0 width: 1920 height: 1208 pxlFormat: 6000 pxlType: 64 planeCount: 3
Received CPU image at 1536732204766481 type: 0 width: 1920 height: 1208 pxlFormat: 6000 pxlType: 64 planeCount: 3
Received CPU image at 1536732204799838 type: 0 width: 1920 height: 1208 pxlFormat: 6000 pxlType: 64 planeCount: 3
Received CPU image at 1536732204833141 type: 0 width: 1920 height: 1208 pxlFormat: 6000 pxlType: 64 planeCount: 3
Received CPU image at 1536732204866498 type: 0 width: 1920 height: 1208 pxlFormat: 6000 pxlType: 64 planeCount: 3
Received CPU image at 1536732204899826 type: 0 width: 1920 height: 1208 pxlFormat: 6000 pxlType: 64 planeCount: 3
Received CPU image at 1536732204933170 type: 0 width: 1920 height: 1208 pxlFormat: 6000 pxlType: 64 planeCount: 3
Received CPU image at 1536732204966512 type: 0 width: 1920 height: 1208 pxlFormat: 6000 pxlType: 64 planeCount: 3

pxlFormat: 6000 means DW_IMAGE_YUV420 (Refer file:///usr/local/driveworks-0.6/doc/nvdwx_html/Image_8h_source.html)
pxlType: 64 means DW_TYPE_UINT8(Refer file:///usr/local/driveworks-0.6/doc/nvdwx_html/Types_8h_source.html). Make sure you are reading just 1 byte for each entry.

When you read the dwNvMediaImage data buffers and store it as jpeg image, do you see the expected image?

Dear SivaRamaKrishna:

Make sure you are reading just 1 byte for each entry.

Sorry I don’t quite understand what this mean.

In my code, I copied the data[0] of dwImageCPU with size of width*height bytes to opencv mat data. (Because I think data[0] should to a whole picture of gray color.) Then convert mat data to RGB format and show mata data using imgshow() API. The image showing with garbage.

I also use another method to verify the data with link (https://stackoverflow.com/questions/50230188/yuv420-to-bgr-image-from-pixel-pointers). That is writing data[0] with size widthheight to ypixel.bin ,writting data[1] with size widthheight/2 to upixel.bin, writing data[2] with size width*height/2 to vpixel.bin. Then use this three files to make YUV data to bgr. Then dump bgr data to jpeg file. The file displayed with all garbage.

In your opinion, how to use data in dwImageCPU ?

Dear Henryon,
Are you considering pitch value when reading image and creating Y U V files?
Can you share the piece of code to show reading dwImageCPU data array and storing it to file?

Dear SivaRamaKrishna:

Are you considering pitch value when reading image and creating Y U V files?
I have no idea to use the pitch value, could you give some advice ?

The following is my code piece:

       /*read dwImageCPU*/

        while(1) {
            for(int portIdx=0; portIdx<camera.number; portidx++){
                for(size_t j = 0; j < camera_sensor_[portIdx].numSiblings; j++){
                    if(cpu_frame_[portIdx] != nullptr){
                        sensorIO_[portIdx]->releaseCpuRgbaFrame(j);
                        sensorIO_[portIdx]->releaseFrame(j);
                        cpu_frame_[portIdx] = nullptr;
                    }
                    status = sensorIO_[portIdx]->getFrame(j);
                    if(status == DW_SUCCESS){
                        cpu_frame_[portIdx] = sensorIO_[portIdx]->getCpuRgba(j);
                    }
                    else{
                        std::cerr << "readFrame failed: " << dwGetStatusName(status);
                        continue;
                    }
                }
             }
        }
        
        /*write YUV data to files*/
        int idx = cpu_frame_[0]->prop.width*cpu_frame_[0]->prop.height;
        {  
            std::ofstream file_y;
            file_y.open("/home/nvidia/Desktop/cpu_y.bin");
            for(int i=0; i<idx; i++)
                file_y << cpu_frame_[0]->data[0][i];

            std::ofstream file_u;
            file_u.open("/home/nvidia/Desktop/cpu_u.bin");    
            for(int i=0; i<idx/4; i++)
                file_u << cpu_frame_[0]->data[1][i];

            std::ofstream file_v;
            file_v.open("/home/nvidia/Desktop/cpu_v.bin");     
            for(int i=0; i<idx/4; i++)
                file_v << cpu_frame_[0]->data[2][i];       

        }

It is super confusing. The name of the function suggesting a RGBA frame and you need YUV frame. I think the problem is not using pitch while reading pixel value.
Suppose you have a dwImageCPU with YUV420 pixelformat. So it will have 3 planes with data buffers.
To read each plane buffer correctly, check the following way.

for(int i=0; i < height; i ++)
{
  for (int j =0; j < width ; j++)
   {   
      read data[plane_num][i*pitch[plane_num]+j]
   }
}

If this does not help, I need to look at your complete code to figure out the issue. Please file a bug with complete code as Driveworks sample.