破解OpenGL ES中的图像格式转换：从 RGB 到 YUV

2024-01-01 02:11:34

引言

在移动图形编程的世界中，图像格式转换是至关重要的。OpenGL ES，作为移动设备上的标准图形API，为处理图像格式提供了强大的功能。RGB和YUV是两种广泛使用的图像格式，它们在各种图形应用中发挥着至关重要的作用。本文将重点介绍如何使用OpenGL ES将RGB图像转换为YUV格式。

理解RGB和YUV

RGB（红、绿、蓝）是一种直接表示图像中颜色的格式。它由三个通道组成，每个通道表示一个颜色分量。YUV（亮度、色度、色度）是一种亮度-色差格式，其中Y通道表示图像的亮度信息，U和V通道表示色度信息。

转换过程

使用OpenGL ES将RGB转换为YUV的转换过程包括以下步骤：

创建一个FBO (帧缓冲对象) ：创建一个FBO来存储YUV结果。
附加纹理 ：将纹理附加到FBO，纹理将存储转换后的图像。
创建着色器程序 ：编写着色器程序来执行RGB到YUV的转换。
绑定纹理和FBO ：将RGB纹理绑定到着色器程序，并将FBO绑定为绘图目标。
绘制到FBO ：使用着色器程序将RGB图像绘制到FBO，从而将转换后的YUV图像存储在纹理中。

着色器代码

以下是执行RGB到YUV转换的着色器程序代码：

// 顶点着色器
void main() {
    gl_Position = vec4(position, 1.0);
}

// 片段着色器
void main() {
    vec3 rgb = texture2D(rgb_texture, texcoord).rgb;
    float y = 0.299 * rgb.r + 0.587 * rgb.g + 0.114 * rgb.b;
    float u = -0.147 * rgb.r - 0.289 * rgb.g + 0.436 * rgb.b;
    float v = 0.615 * rgb.r - 0.515 * rgb.g - 0.100 * rgb.b;
    gl_FragColor = vec4(y, u, v, 1.0);
}

示例代码

以下示例代码演示了如何使用OpenGL ES执行RGB到YUV转换：

// 创建FBO
GLuint fbo;
glGenFramebuffers(1, &fbo);

// 附加纹理
GLuint yuv_texture;
glGenTextures(1, &yuv_texture);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, yuv_texture);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, width, height, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, NULL);
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, fbo);
glFramebufferTexture2D(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_TEXTURE_2D, yuv_texture, 0);

// 创建着色器程序
GLuint shader_program;
shader_program = create_shader_program(vertex_shader_source, fragment_shader_source);

// 绑定纹理和FBO
glUseProgram(shader_program);
glUniform1i(glGetUniformLocation(shader_program, "rgb_texture"), 0);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, rgb_texture);
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, fbo);

// 绘制到FBO
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 6);

// 解绑纹理和FBO
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, 0);