如何在 Cocoa OpenGL 程序中显示原始 YUV 帧
https://stackoverflow.com/questions/1080545
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我被分配的任务是编写一个程序，该程序获取示例原始 YUV 文件并将其显示在 Cocoa OpenGL 程序中。
我是一名实习生，我几乎不知道如何开始。我一直在阅读维基百科和有关 YUV 的文章，但我找不到任何关于如何打开原始 YUV 文件、提取数据并将其转换为 RGB 并将其显示在视图窗口中的好的源代码。
本质上，我需要在任务的以下方面的帮助 - 如何从样本YUV文件中提取YUV数据 - 如何将YUV数据转换为RGB颜色空间 - 如何在OpenGL中显示RGB颜色空间。（这个我想我可以随着时间的推移弄清楚，但我真的需要前两点的帮助）
请告诉我要使用的类，或者指出我可以学习 YUV 图形/视频显示的地方
解决方案
这个答案是不正确的，看到其他的答案和评论。原来的答案下面为后人留下了。的
<击>您不能直接显示出来。您需要将其转换为RGB纹理。正如你可能已经从维基百科，还有一堆在YUV色彩空间的变化。确保您使用的是正确的。
对于每个像素，从YUV到RGB的转换是简单的线性变换。你只需做同样的事情，以独立的每个像素。
一旦转换的图像为RGB，则可以通过创建纹理显示它。你需要调用 glGenTextures() 以分配一个纹理处理， glBindTexture() 纹理绑定到渲染上下文， glTexImage2D() 纹理数据上传到GPU。要渲染它，你再打电话glBindTexture()，然后用质地四的渲染坐标设置正确。
// parameters: image: pointer to raw YUV input data
// width: image width (must be a power of 2)
// height: image height (must be a power of 2)
// returns: a handle to the resulting RGB texture
GLuint makeTextureFromYUV(const float *image, int width, int height)
{
float *rgbImage = (float *)malloc(width * height * 3 * sizeof(float)); // check for NULL
float *rgbImagePtr = rgbImage;
// convert from YUV to RGB (floats used here for simplicity; it's a little
// trickier with 8-bit ints)
int y, x;
for(y = 0; y < height; y++)
{
for(x = 0; x < width; x++)
{
float Y = *image++;
float U = *image++;
float V = *image++;
*rgbImagePtr++ = Y + 1.13983f * V; // R
*rgbImagePtr++ = Y - 0.39465f * U - 0.58060f * V; // G
*rgbImagePtr++ = Y + 2.03211f * U; // B
}
}
// create texture
GLuint texture;
glGenTextures(1, &texture);
// bind texture to render context
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture);
// upload texture data
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3, width, height, 0, GL_RGB, GL_FLOAT, rgbImage);
// don't use mipmapping (since we're not creating any mipmaps); the default
// minification filter uses mipmapping. Use linear filtering for minification
// and magnification.
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
// free data (it's now been copied onto the GPU) and return texture handle
free(rgbImage);
return texture;
}
要渲染：
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture);
glBegin(GL_QUADS);
glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f( 0.0f, 0.0f, 0.0f);
glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(64.0f, 0.0f, 0.0f);
glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(64.0f, 64.0f, 0.0f);
glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f( 0.0f, 64.0f, 0.0f);
glEnd();
不要忘记在初始化过程中某些时候打电话glEnable(GL_TEXTURE_2D)，以及关闭期间调用glDeleteTextures(1, &texture)。
其他提示
我已经用 CCD 相机捕获的 YUV 帧完成了此操作。不幸的是，有许多不同的 YUV 格式。我相信苹果公司使用的那个 GL_YCBCR_422_APPLE 从技术上讲，纹理格式是 2VUY422。要将图像从 IIDC Firewire 相机生成的 YUV422 帧转换为 2VUY422，我使用了以下命令：
void yuv422_2vuy422(const unsigned char *theYUVFrame, unsigned char *the422Frame, const unsigned int width, const unsigned int height)
{
int i =0, j=0;
unsigned int numPixels = width * height;
unsigned int totalNumberOfPasses = numPixels * 2;
register unsigned int y0, y1, y2, y3, u0, u2, v0, v2;
while (i < (totalNumberOfPasses) )
{
u0 = theYUVFrame[i++]-128;
y0 = theYUVFrame[i++];
v0 = theYUVFrame[i++]-128;
y1 = theYUVFrame[i++];
u2 = theYUVFrame[i++]-128;
y2 = theYUVFrame[i++];
v2 = theYUVFrame[i++]-128;
y3 = theYUVFrame[i++];
// U0 Y0 V0 Y1 U2 Y2 V2 Y3
// Remap the values to 2VUY (YUYS?) (Y422) colorspace for OpenGL
// Y0 U Y1 V Y2 U Y3 V
// IIDC cameras are full-range y=[0..255], u,v=[-127..+127], where display is "video range" (y=[16..240], u,v=[16..236])
the422Frame[j++] = ((y0 * 240) / 255 + 16);
the422Frame[j++] = ((u0 * 236) / 255 + 128);
the422Frame[j++] = ((y1 * 240) / 255 + 16);
the422Frame[j++] = ((v0 * 236) / 255 + 128);
the422Frame[j++] = ((y2 * 240) / 255 + 16);
the422Frame[j++] = ((u2 * 236) / 255 + 128);
the422Frame[j++] = ((y3 * 240) / 255 + 16);
the422Frame[j++] = ((v2 * 236) / 255 + 128);
}
}
为了高效显示 YUV 视频源，您可能希望使用 Apple 的客户端存储扩展, ，您可以使用类似以下内容进行设置：
glEnable(GL_TEXTURE_RECTANGLE_EXT);
glBindTexture(GL_TEXTURE_RECTANGLE_EXT, 1);
glTextureRangeAPPLE(GL_TEXTURE_RECTANGLE_EXT, videoImageWidth * videoImageHeight * 2, videoTexture);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_RECTANGLE_EXT, GL_TEXTURE_STORAGE_HINT_APPLE , GL_STORAGE_SHARED_APPLE);
glPixelStorei(GL_UNPACK_CLIENT_STORAGE_APPLE, GL_TRUE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_RECTANGLE_EXT, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_RECTANGLE_EXT, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_RECTANGLE_EXT, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_RECTANGLE_EXT, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glPixelStorei(GL_UNPACK_ROW_LENGTH, 0);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_RECTANGLE_EXT, 0, GL_RGBA, videoImageWidth, videoImageHeight, 0, GL_YCBCR_422_APPLE, GL_UNSIGNED_SHORT_8_8_REV_APPLE, videoTexture);
这使您可以在每帧显示在屏幕上之前快速更改客户端视频纹理中存储的数据。
要绘制，您可以使用如下代码：
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
glViewport(0, 0, [self frame].size.width, [self frame].size.height);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
NSRect bounds = NSRectFromCGRect([self bounds]);
glOrtho( (GLfloat)NSMinX(bounds), (GLfloat)NSMaxX(bounds), (GLfloat)NSMinY(bounds), (GLfloat)NSMaxY(bounds), -1.0, 1.0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_RECTANGLE_EXT, 1);
glTexSubImage2D (GL_TEXTURE_RECTANGLE_EXT, 0, 0, 0, videoImageWidth, videoImageHeight, GL_YCBCR_422_APPLE, GL_UNSIGNED_SHORT_8_8_REV_APPLE, videoTexture);
glMatrixMode(GL_TEXTURE);
glLoadIdentity();
glBegin(GL_QUADS);
glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);
glVertex2f(0.0f, videoImageHeight);
glTexCoord2f(0.0f, videoImageHeight);
glVertex2f(0.0f, 0.0f);
glTexCoord2f(videoImageWidth, videoImageHeight);
glVertex2f(videoImageWidth, 0.0f);
glTexCoord2f(videoImageWidth, 0.0f);
glVertex2f(videoImageWidth, videoImageHeight);
glEnd();
亚当·罗森菲尔德的评论是不正确的。在 Mac 上，您可以使用以下命令显示 YCbCr（相当于 YUV 的数字）纹理 GL_YCBCR_422_APPLE 纹理格式，如指定 苹果_ycbcr_422 扩大。
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