音视频连载-005：基础学习篇——SDL 加载 YUV 文件并显示

2023-11-05 17:34:38

在音视频学习的道路上，我们已经掌握了图片的加载与显示，那么接下来，让我们挑战一个更高级的任务：加载 YUV 文件并显示。

引言：探索 YUV 文件的奥秘

YUV 是图像和视频领域中广泛使用的一种色彩空间模型。与 RGB 模型相比，YUV 模型更接近于人类对色彩的感知，因此常用于视频编码和传输。本次实践，我们将深入了解 YUV420P 文件格式，并学习如何使用 SDL 库加载和显示 YUV 文件。

准备工作：打造一个 YUV 文件

首先，我们需要一个 YUV 文件来进行操作。考虑到网上很难找到现成的 YUV 文件，我们巧妙地利用 FFmpeg 工具来自行生成。FFmpeg 是一个强大的多媒体框架，可用于处理各种音视频格式。

使用 FFmpeg 生成 YUV 文件

打开命令行终端，输入以下命令：

ffmpeg -f rawvideo -s 640x480 -pix_fmt yuv420p -i - -vcodec rawvideo -f yuv4mpegpipe -

该命令将生成一个 YUV420P 格式的原始视频流。接下来，我们将此流重定向到一个文件中：

ffmpeg -f rawvideo -s 640x480 -pix_fmt yuv420p -i - -vcodec rawvideo -f yuv4mpegpipe - | ffmpeg -i - -vcodec copy output.yuv

这样，名为 output.yuv 的 YUV 文件就生成了。

SDL 库：图像处理的得力助手

SDL（Simple DirectMedia Layer）是一个跨平台的多媒体库，可用于处理图像、声音和输入设备。它为我们提供了加载和显示图像的便捷功能。

加载 YUV 文件

使用 SDL 加载 YUV 文件的步骤如下：

初始化 SDL 库
创建一个 SDL 窗口和渲染器
打开 YUV 文件
创建 SDL 纹理
将 YUV 数据加载到纹理中

显示 YUV 文件

将 YUV 数据加载到纹理后，就可以将其绘制到 SDL 窗口中进行显示了。具体的步骤包括：

清除渲染器
渲染纹理
更新窗口

实践示例：一步步加载和显示 YUV 文件

现在，让我们将理论付诸实践。下面是一个加载和显示 YUV 文件的代码示例：

#include <SDL.h>

int main() {
    // 初始化 SDL
    SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO);

    // 创建窗口和渲染器
    SDL_Window* window = SDL_CreateWindow("YUV Loader", SDL_WINDOWPOS_CENTERED, SDL_WINDOWPOS_CENTERED, 640, 480, SDL_WINDOW_SHOWN);
    SDL_Renderer* renderer = SDL_CreateRenderer(window, -1, SDL_RENDERER_ACCELERATED | SDL_RENDERER_PRESENTVSYNC);

    // 打开 YUV 文件
    FILE* yuvFile = fopen("output.yuv", "rb");

    // 创建 SDL 纹理
    SDL_Texture* yuvTexture = SDL_CreateTexture(renderer, SDL_PIXELFORMAT_YV12, SDL_TEXTUREACCESS_STREAMING, 640, 480);

    // 加载 YUV 数据到纹理
    SDL_UpdateYUVTexture(yuvTexture, nullptr, nullptr, yuvFile, 640, 480);

    // 主循环
    bool running = true;
    while (running) {
        // 事件处理
        SDL_Event event;
        while (SDL_PollEvent(&event)) {
            if (event.type == SDL_QUIT) {
                running = false;
            }
        }

        // 清除渲染器
        SDL_RenderClear(renderer);

        // 渲染纹理
        SDL_RenderCopy(renderer, yuvTexture, nullptr, nullptr);

        // 更新窗口
        SDL_RenderPresent(renderer);
    }

    // 清理资源
    SDL_DestroyTexture(yuvTexture);
    SDL_DestroyRenderer(renderer);
    SDL_DestroyWindow(window);
    SDL_Quit();

    return 0;
}