- Java锁的逻辑(结合对象头和ObjectMonitor)
- 还在用饼状图?来瞧瞧这些炫酷的百分比可视化新图形(附代码实现)⛵
- 自动注册实体类到EntityFrameworkCore上下文,并适配ABP及ABPVNext
- 基于Sklearn机器学习代码实战
记得在音视频基础知识介绍中,笔者专门介绍过YUV的相关知识,可以参考: 《音视频基础知识-YUV图像》 。
YUV数据量相比RGB较小,因此YUV适用于传输,但是YUV图不能直接用于显示,需要转换为RGB格式才能显示,因而YUV数据渲染实际上就是使用Opengl ES将YUV数据转换程RGB数据,然后显示出来的过程.
也就是说Opengl ES之所以能渲染YUV数据其实就是使用了Opengl强大的并行计算能力,快速地将YUV数据转换程了RGB数据.
本文首发于微信公总号号:思想觉悟 。
更多关于音视频、FFmpeg、Opengl、C++的原创文章请关注微信公众号:思想觉悟 。
YUV的格式比较多,我们今天就以YUV420SP为例,而YUV420SP又分为 NV12 和 NV21 两种,因此今天我们的主题就是如何使用Opengl ES对 NV12 和 NV21 数据进行渲染显示.
在着色器中使用 texture2D 对YUV数据进行归一化处理后Y数据的映射范围是0到1,而U和V的数据映射范围是-0.5到0.5.
因为YUV格式图像 UV 分量的默认值分别是 127 ,Y 分量默认值是 0 ,8 个 bit 位的取值范围是 0 ~ 255,由于在 shader 中纹理采样值需要进行归一化,所以 UV 分量的采样值需要分别减去 0.5 ,确保 YUV 到 RGB 正确转换.
首先我们可以使用 ffmpeg 命令行将一张png图片转换成YUV格式的图片:
ffmpeg -i 图片名称.png -s 图片宽x图片高 -pix_fmt nv12或者nv21 输出名称.yuv)
通过上面这个命令行我们就可以将一张图片转换成yuv格式的图片,此时我们可以使用软件 YUVViewer 看下你转换的图片对不对,如果本身转换出来的图片就是错的,那么后面的程序就白搭了... 。
注意:转换图片的宽高最好是2的幂次方,笔者测试了下发现如果宽高不是2的幂次方的话虽然能正常转换,但是查看的时候要么有色差,要么有缺陷,也有可能正常.
又或者你可以极客一点,直接使用ffmpeg代码解码视频的方式获得YUV数据并保存,这个可以参考笔者之前的文章:
《FFmpeg连载3-视频解码》 。
同时在上面的文章中笔者也介绍了通过 ffplay 命令行的方式查看YUV数据的方法.
YUV 渲染步骤:
NV21和NV12格式的YUV数据是只有两个平面的,它们的排列顺序是 YYYY UVUV 或者 YYYY VUVU 因此我们的片元着色器需要两个纹理采样.
YUV与RGB的转换格式图:
在OpenGLES的内置矩阵实际上是一列一列地构建的,比如YUV和RGB的转换矩阵的构建是:
// 标准转换,舍弃了部分小数精度
mat3 convertMat = mat3(1.0, 1.0, 1.0, //第一列
0.0,-0.338,1.732, //第二列
1.371,-0.698, 0.0);//第三列
OpenGLES 实现 YUV 渲染需要用到 GL_LUMINANCE 和 GL_LUMINANCE_ALPHA 格式的纹理,其中 GL_LUMINANCE 纹理用来加载 NV21 Y Plane 的数据,GL_LUMINANCE_ALPHA 纹理用来加载 UV Plane 的数据.
废话少说,show me the code 。
YUVRenderOpengl.h 。
#ifndef NDK_OPENGLES_LEARN_YUVRENDEROPENGL_H
#define NDK_OPENGLES_LEARN_YUVRENDEROPENGL_H
#include "BaseOpengl.h"
class YUVRenderOpengl: public BaseOpengl{
public:
YUVRenderOpengl();
virtual ~YUVRenderOpengl();
virtual void onDraw() override;
// 设置yuv数据
virtual void setYUVData(void *y_data,void *uv_data, int width, int height, int yuvType);
private:
GLint positionHandle{-1};
GLint textureHandle{-1};
GLint y_textureSampler{-1};
GLint uv_textureSampler{-1};
GLuint y_textureId{0};
GLuint uv_textureId{0};
};
#endif //NDK_OPENGLES_LEARN_YUVRENDEROPENGL_H
YUVRenderOpengl.cpp 。
#include "YUVRenderOpengl.h"
#include "../utils/Log.h"
// 顶点着色器
static const char *ver = "#version 300 es\n"
"in vec4 aPosition;\n"
"in vec2 aTexCoord;\n"
"out vec2 TexCoord;\n"
"void main() {\n"
" TexCoord = aTexCoord;\n"
" gl_Position = aPosition;\n"
"}";
// 片元着色器 nv12
//static const char *fragment = "#version 300 es\n"
// "precision mediump float;\n"
// "out vec4 FragColor;\n"
// "in vec2 TexCoord;\n"
// "uniform sampler2D y_texture; \n"
// "uniform sampler2D uv_texture;\n"
// "void main()\n"
// "{\n"
// "vec3 yuv;\n"
// "yuv.x = texture(y_texture, TexCoord).r;\n"
// "yuv.y = texture(uv_texture, TexCoord).r-0.5;\n"
// "yuv.z = texture(uv_texture, TexCoord).a-0.5;\n"
// "vec3 rgb =mat3( 1.0,1.0,1.0,\n"
// "0.0,-0.344,1.770,1.403,-0.714,0.0) * yuv;\n"
// "FragColor = vec4(rgb, 1);\n"
// "}";
/**
* 仅仅是以下两句不同而已
* "yuv.y = texture(uv_texture, TexCoord).r-0.5;\n"
* "yuv.z = texture(uv_texture, TexCoord).a-0.5;\n"
*/
// 片元着色器nv21 仅仅是
static const char *fragment = "#version 300 es\n"
"precision mediump float;\n"
"out vec4 FragColor;\n"
"in vec2 TexCoord;\n"
"uniform sampler2D y_texture; \n"
"uniform sampler2D uv_texture;\n"
"void main()\n"
"{\n"
"vec3 yuv;\n"
"yuv.x = texture(y_texture, TexCoord).r;\n"
"yuv.y = texture(uv_texture, TexCoord).a-0.5;\n"
"yuv.z = texture(uv_texture, TexCoord).r-0.5;\n"
"vec3 rgb =mat3( 1.0,1.0,1.0,\n"
"0.0,-0.344,1.770,1.403,-0.714,0.0) * yuv;\n"
"FragColor = vec4(rgb, 1);\n"
"}";
// 使用绘制两个三角形组成一个矩形的形式(三角形带)
// 第一第二第三个点组成一个三角形,第二第三第四个点组成一个三角形
const static GLfloat VERTICES[] = {
0.5f,-0.5f, // 右下
0.5f,0.5f, // 右上
-0.5f,-0.5f, // 左下
-0.5f,0.5f // 左上
};
// 贴图纹理坐标(参考手机屏幕坐标系统,原点在左上角)
//由于对一个OpenGL纹理来说,它没有内在的方向性,因此我们可以使用不同的坐标把它定向到任何我们喜欢的方向上,然而大多数计算机图像都有一个默认的方向,它们通常被规定为y轴向下,X轴向右
const static GLfloat TEXTURE_COORD[] = {
1.0f,1.0f, // 右下
1.0f,0.0f, // 右上
0.0f,1.0f, // 左下
0.0f,0.0f // 左上
};
YUVRenderOpengl::YUVRenderOpengl() {
initGlProgram(ver,fragment);
positionHandle = glGetAttribLocation(program,"aPosition");
textureHandle = glGetAttribLocation(program,"aTexCoord");
y_textureSampler = glGetUniformLocation(program,"y_texture");
uv_textureSampler = glGetUniformLocation(program,"uv_texture");
LOGD("program:%d",program);
LOGD("positionHandle:%d",positionHandle);
LOGD("textureHandle:%d",textureHandle);
LOGD("y_textureSampler:%d",y_textureSampler);
LOGD("uv_textureSampler:%d",uv_textureSampler);
}
YUVRenderOpengl::~YUVRenderOpengl() {
}
void YUVRenderOpengl::setYUVData(void *y_data, void *uv_data, int width, int height, int yuvType) {
// 准备y数据纹理
glGenTextures(1, &y_textureId);
glActiveTexture(GL_TEXTURE2);
glUniform1i(y_textureSampler, 2);
// 绑定纹理
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, y_textureId);
// 为当前绑定的纹理对象设置环绕、过滤方式
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_LUMINANCE, width, height, 0, GL_LUMINANCE, GL_UNSIGNED_BYTE, y_data);
// 生成mip贴图
glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, y_textureId);
// 解绑定
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);
// 准备uv数据纹理
glGenTextures(1, &uv_textureId);
glActiveTexture(GL_TEXTURE3);
glUniform1i(uv_textureSampler, 3);
// 绑定纹理
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, uv_textureId);
// 为当前绑定的纹理对象设置环绕、过滤方式
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
// 注意宽高
// 注意要使用 GL_LUMINANCE_ALPHA
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_LUMINANCE_ALPHA, width/2, height/2, 0, GL_LUMINANCE_ALPHA, GL_UNSIGNED_BYTE, uv_data);
// 生成mip贴图
glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, uv_textureId);
// 解绑定
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);
}
void YUVRenderOpengl::onDraw() {
glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
glUseProgram(program);
// 激活纹理
glActiveTexture(GL_TEXTURE2);
// 绑定纹理
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, y_textureId);
glUniform1i(y_textureSampler, 2);
// 激活纹理
glActiveTexture(GL_TEXTURE3);
// 绑定纹理
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, uv_textureId);
glUniform1i(uv_textureSampler, 3);
/**
* size 几个数字表示一个点,显示是两个数字表示一个点
* normalized 是否需要归一化,不用,这里已经归一化了
* stride 步长,连续顶点之间的间隔,如果顶点直接是连续的,也可填0
*/
// 启用顶点数据
glEnableVertexAttribArray(positionHandle);
glVertexAttribPointer(positionHandle,2,GL_FLOAT,GL_FALSE,0,VERTICES);
// 纹理坐标
glEnableVertexAttribArray(textureHandle);
glVertexAttribPointer(textureHandle,2,GL_FLOAT,GL_FALSE,0,TEXTURE_COORD);
// 4个顶点绘制两个三角形组成矩形
glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP,0,4);
glUseProgram(0);
// 禁用顶点
glDisableVertexAttribArray(positionHandle);
if(nullptr != eglHelper){
eglHelper->swapBuffers();
}
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);
}
注意看着色器代码的注释,NV12和NV21的渲染仅仅是着色器代码有细小差别而已.
YUVRenderActivity.java 。
public class YUVRenderActivity extends BaseGlActivity {
// 注意改成你自己图片的宽高
private int yuvWidth = 640;
private int yuvHeight = 428;
private String nv21Path;
private String nv12Path;
private Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper());
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
// 注意申请磁盘写权限
// 拷贝资源
nv21Path = getFilesDir().getAbsolutePath() + "/nv21.yuv";
FileUtils.copyAssertToDest(this,"nv21.yuv",nv21Path);
nv12Path = getFilesDir().getAbsolutePath() + "/nv12.yuv";
FileUtils.copyAssertToDest(this,"nv12.yuv",nv12Path);
}
@Override
public BaseOpengl createOpengl() {
YUVRenderOpengl yuvRenderOpengl = new YUVRenderOpengl();
return yuvRenderOpengl;
}
@Override
protected void onResume() {
super.onResume();
handler.postDelayed(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 注意nv12和nv21的偏远着色器有点不一样的,需要手动改下调试 YUVRenderOpengl.cpp
// if(!TextUtils.isEmpty(nv12Path)){
// loadYuv(nv12Path,BaseOpengl.YUV_DATA_TYPE_NV12);
// }
if(!TextUtils.isEmpty(nv21Path)){
loadYuv(nv21Path,BaseOpengl.YUV_DATA_TYPE_NV21);
}
}
},200);
}
@Override
protected void onStop() {
handler.removeCallbacksAndMessages(null);
super.onStop();
}
private void loadYuv(String path,int yuvType){
try {
InputStream inputStream = new FileInputStream(new File(path));
Log.v("fly_learn_opengl","---length:" + inputStream.available());
byte[] yData = new byte[yuvWidth * yuvHeight];
inputStream.read(yData,0,yData.length);
byte[] uvData = new byte[yuvWidth * yuvHeight / 2];
inputStream.read(uvData,0,uvData.length);
Log.v("fly_learn_opengl","---read:" + (yData.length + uvData.length) + "available:" + inputStream.available());
myGLSurfaceView.setYuvData(yData,uvData,yuvWidth,yuvHeight);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
这个主要看懂 loadYuv 方法,对于YUV数据的读取即可.
都说YUV的格式较多,本文我们介绍了如何使用Opengl ES渲染YUV420SP数据,那么对于YUV420P数据,使用Opengl ES如何渲染呢?欢迎关注评论解答交流.
Opengl ES之EGL环境搭建 Opengl ES之着色器 Opengl ES之三角形绘制 Opengl ES之四边形绘制 Opengl ES之纹理贴图 Opengl ES之VBO和VAO Opengl ES之EBO Opengl ES之FBO Opengl ES之PBO 。
关注我,一起进步,人生不止coding!!! 。
最后此篇关于OpenglES之YUV数据渲染的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于OpenglES之YUV数据渲染的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章,希望大家以后支持我的博客! 。
初学者 android 问题。好的,我已经成功写入文件。例如。 //获取文件名 String filename = getResources().getString(R.string.filename
我已经将相同的图像保存到/data/data/mypackage/img/中,现在我想显示这个全屏,我曾尝试使用 ACTION_VIEW 来显示 android 标准程序,但它不是从/data/dat
我正在使用Xcode 9,Swift 4。 我正在尝试使用以下代码从URL在ImageView中显示图像: func getImageFromUrl(sourceUrl: String) -> UII
我的 Ubuntu 安装 genymotion 有问题。主要是我无法调试我的数据库,因为通过 eclipse 中的 DBMS 和 shell 中的 adb 我无法查看/data/文件夹的内容。没有显示
我正在尝试用 PHP 发布一些 JSON 数据。但是出了点问题。 这是我的 html -- {% for x in sets %}
我观察到两种方法的结果不同。为什么是这样?我知道 lm 上发生了什么,但无法弄清楚 tslm 上发生了什么。 > library(forecast) > set.seed(2) > tts lm(t
我不确定为什么会这样!我有一个由 spring data elasticsearch 和 spring data jpa 使用的类,但是当我尝试运行我的应用程序时出现错误。 Error creatin
在 this vega 图表,如果我下载并转换 flare-dependencies.json使用以下 jq 到 csv命令, jq -r '(map(keys) | add | unique) as
我正在提交一个项目,我必须在其中创建一个带有表的 mysql 数据库。一切都在我这边进行,所以我只想检查如何将我所有的压缩文件发送给使用不同计算机的人。基本上,我如何为另一台计算机创建我的数据库文件,
我有一个应用程序可以将文本文件写入内部存储。我想仔细看看我的电脑。 我运行了 Toast.makeText 来显示路径,它说:/数据/数据/我的包 但是当我转到 Android Studio 的 An
我喜欢使用 Genymotion 模拟器以如此出色的速度加载 Android。它有非常好的速度,但仍然有一些不稳定的性能。 如何从 Eclipse 中的文件资源管理器访问 Genymotion 模拟器
我需要更改 Silverlight 中文本框的格式。数据通过 MVVM 绑定(bind)。 例如,有一个 int 属性,我将 1 添加到 setter 中的值并调用 OnPropertyChanged
我想向 Youtube Data API 提出请求,但我不需要访问任何用户信息。我只想浏览公共(public)视频并根据搜索词显示视频。 我可以在未经授权的情况下这样做吗? 最佳答案 YouTube
我已经设置了一个 Twilio 应用程序,我想向人们发送更新,但我不想回复单个文本。我只是想让他们在有问题时打电话。我一切正常,但我想在发送文本时显示传入文本,以确保我不会错过任何问题。我正在使用 p
我有一个带有表单的网站(目前它是纯 HTML,但我们正在切换到 JQuery)。流程是这样的: 接受用户的输入 --- 5 个整数 通过 REST 调用网络服务 在服务器端运行一些计算...并生成一个
假设我们有一个名为 configuration.js 的文件,当我们查看内部时,我们会看到: 'use strict'; var profile = { "project": "%Projec
这部分是对 Previous Question 的扩展我的: 我现在可以从我的 CI Controller 成功返回 JSON 数据,它返回: {"results":[{"id":"1","Sourc
有什么有效的方法可以删除 ios 中 CBL 的所有文档存储?我对此有疑问,或者,如果有人知道如何从本质上使该应用程序像刚刚安装一样,那也会非常有帮助。我们正在努力确保我们的注销实际上将应用程序设置为
我有一个 Rails 应用程序,它与其他 Rails 应用程序通信以进行数据插入。我使用 jQuery $.post 方法进行数据插入。对于插入,我的其他 Rails 应用程序显示 200 OK。但在
我正在为服务于发布请求的 API 调用运行单元测试。我正在传递请求正文,并且必须将响应作为帐户数据返回。但我只收到断言错误 注意:数据是从 Azure 中获取的 spec.js const accou
我是一名优秀的程序员,十分优秀!