音视频之渲染yuv图片

栏目: 编程工具 · 发布时间: 5年前

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音视频之opengl绘制三角形

音视频之opengl渲染图片

音视频之渲染yuv图片

前一篇我们讨论了如何渲染一个普通图片（rgb）

现在我们来讨论如何渲染一个yuv图片。

什么是yuv我们这里有一个说的不错的文章

yuv解释链接

我们摄像头采集到的，最后我们用来显示的都是yuv数据。所以我们必须的理解yuv格式，yuv有很多种格式，什么yuv420p,yuv422等。需要学习的就在上面的连接进行学习。

我们先看看下面效果图：

音视频之渲染yuv图片

我们直接来看看对应的着色器代码：

顶点着色器：

attribute  vec4 aPosition;
attribute  vec2 aTexCoord;
varying vec2 vTexCoord;
void main() {
     //这个1.0 - aTexCoord.y 是让yuv图像倒一个方向。
      vTexCoord = vec2(aTexCoord.x, 1.0 - aTexCoord.y);       
      gl_Position = aPosition;
}

aPosition：让顶点坐标传递进来的变量

aTexCoord：让纹理坐标传递进来的变量

vTexCoord：将纹理坐标从顶点着色器中传递到片段着色器中，当然我们看到他使用了1.0 - aTexCoord.y ,是为了将图片倒一个方向

片段着色器：

precision  mediump float;
varying  vec2 vTexCoord;
uniform sampler2D yTexture;
uniform sampler2D uTexture;
uniform sampler2D vTexture;
void main() {
     vec3 yuv;
     vec3 rgb;
     yuv.r = texture2D(yTexture, vTexCoord).r;
     yuv.g = texture2D(uTexture, vTexCoord).r - 0.5;
     yuv.b = texture2D(vTexture, vTexCoord).r - 0.5;
     rgb = mat3(1.0, 1.0, 1.0,
                 0.0, -0.39465, 2.03211,
                 1.13983, -0.58060, 0.0) * yuv;
      gl_FragColor = vec4(rgb, 1.0);
}

传入三个纹理，分别对应y,u,v然后yuv需要转换成rgb，yuv转rgb就是以上的方式。

对应的公式是：

R = Y + 1.13983

U - 0.58060

但是在opengl使用的是线性代数的方式来处理。

好了我们直接看代码部分：

这次我们把顶点坐标和纹理坐标分开声明的

float vertexVertices[] = {
//顶点坐标
        1.0f, 1.0f,
        -1.0f, 1.0f,
        1.0f,  -1.0f,
        -1.0f,  -1.0f,
};

float textureVertices[] = {
	//纹理坐标
        0.0f,  1.0f,
        1.0f,  1.0f,
        0.0f,  0.0f,
        1.0f,  0.0f,
};

注意：我把文件读取路径写的是sdcard/FFmpeg，以后我的很多操作都是写入的这个地方。

try {
    byte[] buffer = new byte[yuvSize];
    fis = new FileInputStream("sdcard/FFmpeg/oneframe.yuv");
    fis.read(buffer);
    byteY = new byte[yLen];
    byteU = new byte[yLen / 4];
    byteV = new byte[yLen / 4];
    System.arraycopy(buffer, 0, byteY, 0, yLen);
    System.arraycopy(buffer, yLen, byteU, 0, yLen / 4);
    System.arraycopy(buffer, yLen * 5 / 4, byteV, 0, yLen / 4);
    bufferY = ByteBuffer.wrap(byteY);
    bufferU = ByteBuffer.wrap(byteU);
    bufferV = ByteBuffer.wrap(byteV);
} catch (Exception e) {
    Log.e("xhc", " message " + e.getMessage());
    e.printStackTrace();
}

声明了三个本地缓存

private ByteBuffer bufferY;
private ByteBuffer bufferU;
private ByteBuffer bufferV;

分别保存的是y，u，v对应的数据

编译，连接，使能的代码部分就不一一拿出来说了，和之前的渲染三角形等一样，直接贴出：

@Override
public void onSurfaceCreated(GL10 gl10, EGLConfig eglConfig) {
    glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
    String vertexShaderSource = TextResourceReader.readTextFileFromResource(context, R.raw.yuv_vertex_shader);
    String frgShaderSource = TextResourceReader.readTextFileFromResource(context, R.raw.yuv_frg_shader);
    int vertextShader = ShaderHelper.compileVertextShader(vertexShaderSource);
    int fragmentShader = ShaderHelper.compileFragmentShader(frgShaderSource);
    program = ShaderHelper.linkProgram(vertextShader, fragmentShader);
    ShaderHelper.validatePrograme(program);
    glUseProgram(program);

    textureYL = glGetUniformLocation(program, "yTexture");
    textureUL = glGetUniformLocation(program, "uTexture");
    textureVL = glGetUniformLocation(program, "vTexture");
    aPositionL = glGetAttribLocation(program, "aPosition");
    aTextureCoordinatesL = glGetAttribLocation(program, "aTexCoord");
    vertexData.position(0);

    int[] textures = TextureHelper.initYuvTexture();
    if (textures == null) {
        return;
    }
    textureYid = textures[0];
    textureUid = textures[1];
    textureVid = textures[2];

    glVertexAttribPointer(aPositionL, 2, GL_FLOAT,false , 0, vertexData);
    glEnableVertexAttribArray(aPositionL);

    glVertexAttribPointer(aTextureCoordinatesL, 2, GL_FLOAT, false, 0, texData);
    glEnableVertexAttribArray(aTextureCoordinatesL);
}

我们在这里拿到y,u,v纹理数据，顶点，和纹理坐标的location。稍后再绘制的时候会使用。

我们这里直接绘制纹理：

@Override
public void onDrawFrame(GL10 gl10) {
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    glUseProgram(program);

    //激活纹理单元GL_TEXTURE0
    glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
    //绑定对应的纹理对象textureYid 
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureYid);
    //详细看后面
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_LUMINANCE, 
    width, height, 0, GL_LUMINANCE, GL_UNSIGNED_BYTE, bufferY);
    //调用glUniformli（textureYL,0）把被选定的纹理单元传递给片段着色器中。
    glUniform1i(textureYL, 0);

    glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureUid);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_LUMINANCE,
     width/2, height/2, 0, GL_LUMINANCE, GL_UNSIGNED_BYTE, bufferU);
    glUniform1i(textureUL, 1);

    glActiveTexture(GL_TEXTURE2);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureVid);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_LUMINANCE,
     width/2, height/2, 0, GL_LUMINANCE, GL_UNSIGNED_BYTE, bufferV);
    glUniform1i(textureVL, 2);

    glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4);
}

glTexImage2D中对应的参数：

target

指定活动纹理单元的目标纹理。必须是GL_TEXTURE_2D，GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_X，GL_TEXTURE_CUBE_MAP_NEGATIVE_X，GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_Y，GL_TEXTURE_CUBE_MAP_NEGATIVE_Y，GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_Z，或GL_TEXTURE_CUBE_MAP_NEGATIVE_Z。

level

指定详细程度编号。级别0是基本图像级别。级别n是第n个缩略图缩小图像。

internalformat

指定纹理的内部格式。必须是下列符号常量之一：GL_ALPHA（按照alpha值存储纹理单元），GL_LUMINANCE（按照亮度值存储纹理单元），GL_LUMINANCE_ALPHA（按照亮度值和alpha值存储纹理单元），GL_RGB（按照r,g,b成分存储纹理单元），GL_RGBA（按照r，g，b，alpha方式存储纹理单元）。

Width:尽量使用2的整数次方，不然会有可能有性能损耗，注意：y纹理的宽度，就是图片的宽度，但是u，v的宽度却除了2，那是因为yuv420p格式的数据是4个y共用一个uv，所以宽高都需要除2