NV21/NV12 格式 YUV 图像在 OpenGL ES 中的渲染

2024-01-02 03:23:23

在 Android 开发中，利用 OpenGL ES 进行图形渲染是一种强大的技术，它可以实现高效且具有视觉冲击力的图形效果。在渲染图像时，我们经常会遇到 YUV 格式图像，而 NV21 和 NV12 是两种常见的 YUV 格式。本文将深入探讨如何在 OpenGL ES 中渲染 NV21/NV12 格式的 YUV 图像，为读者提供一份宝贵的技术指南。

YUV 图像简介

YUV 是图像数据的一种表示方式，它将亮度 (Y) 和色度 (UV) 分量分开存储。YUV 格式图像通常用于视频和图像处理领域，因为它可以有效地压缩图像数据，同时保留大部分视觉信息。

NV21 和 NV12 是两种常见的 YUV 格式，它们都将 Y 分量存储在第一个平面，而 U 和 V 分量交错存储在第二个平面。NV21 格式中，U 和 V 分量按顺序排列，而 NV12 格式中，U 和 V 分量则相反排列。

渲染 NV21/NV12 YUV 图像

渲染 NV21/NV12 格式的 YUV 图像主要涉及以下几个步骤：

创建纹理对象： 创建两个纹理对象，分别用于存储 Y 分量和 UV 分量。
上传 Y 分量： 将 Y 分量数据上传到 Y 纹理对象中。
上传 UV 分量： 将 UV 分量数据上传到 UV 纹理对象中。
创建帧缓冲对象： 创建帧缓冲对象，将 Y 和 UV 纹理对象附加到帧缓冲对象中。
绑定帧缓冲对象： 将帧缓冲对象绑定到当前渲染上下文中。
绘制到帧缓冲对象： 使用 Y 和 UV 纹理对象绘制到帧缓冲对象中。
解除绑定帧缓冲对象： 渲染完成后，解除帧缓冲对象的绑定。

技术指南

创建纹理对象

int[] yTextureId = new int[1];
glGenTextures(1, yTextureId, 0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, yTextureId[0]);

int[] uvTextureId = new int[1];
glGenTextures(1, uvTextureId, 0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, uvTextureId[0]);

上传 Y 分量

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, yTextureId[0]);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_LUMINANCE, width, height, 0, GL_LUMINANCE, GL_UNSIGNED_BYTE, yData);

上传 UV 分量

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, uvTextureId[0]);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_LUMINANCE_ALPHA, width / 2, height / 2, 0, GL_LUMINANCE_ALPHA, GL_UNSIGNED_BYTE, uvData);

创建帧缓冲对象

int[] fboId = new int[1];
glGenFramebuffers(1, fboId, 0);
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, fboId[0]);

附加纹理对象到帧缓冲对象

glFramebufferTexture2D(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_TEXTURE_2D, yTextureId[0], 0);
glFramebufferTexture2D(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT1, GL_TEXTURE_2D, uvTextureId[0], 0);

绑定帧缓冲对象

glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, fboId[0]);

绘制到帧缓冲对象

// 设置 Y 和 UV 纹理坐标
// ...

// 绑定 Y 纹理对象
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, yTextureId[0]);

// 绑定 UV 纹理对象
glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, uvTextureId[0]);

// 绘制到帧缓冲对象
// ...