我在开发过程中Qt用的比较大，所以本系列主要界面由Qt开发。而Qt主要的特性是跨平台，在嵌入式平台中，主要使用QML进行界面开发，如果使用QML开发视频的话，就需要用到OpenGL了。
本篇主要介绍常用的桌面版的QOpenGL的视频显示，桌面版解码的YUV数据格式为YUV420P，下一篇介绍QML版的视频显示，也是YUV420P格式的。
解码流程图为：
解码函数调用流程图为：
显示流程为：
解码显示流程：
共分为三个部分。
第一部分：视频解码部分
这个就比较简单，前面几篇文章一直在说这个，FFmpeg默认软解输出格式为YUV420P。
这里需要注意的是解码之后的AVFrame处理。
YUV420P共有三个分量，即：Y、U、V。存储在三个数组中。
解码部分代码为：
while(av_read_frame(fmtCtx,pkt)>=0){
if(pkt->stream_index == videoStreamIndex){
if(avcodec_send_packet(videoCodecCtx,pkt)>=0){
int ret;
while((ret=avcodec_receive_frame(videoCodecCtx,yuvFrame))>=0){
if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF)
return;
else if (ret < 0) {
fprintf(stderr, "Error during decoding\n");
continue;
}
if(isFirst){
isFirst=false;
emit sigFirst(out_buffer,w,h);
}
int bytes =0;
//Y分量部分
for(int i=0;i<h;i++){
memcpy(out_buffer+bytes,yuvFrame->data[0]+yuvFrame->linesize[0]*i,w);
bytes+=w;
}
int u=h>>1;
//U分量部分
for(int i=0;i<u;i++){
memcpy(out_buffer+bytes,yuvFrame->data[1]+yuvFrame->linesize[1]*i,w/2);
bytes+=w/2;
}
//V分量部分
for(int i=0;i<u;i++){
memcpy(out_buffer+bytes,yuvFrame->data[2]+yuvFrame->linesize[2]*i,w/2);
bytes+=w/2;
}
emit newFrame();
QThread::msleep(24);
}
}
av_packet_unref(pkt);
}
}
将AVFrame三个分量数组的数据按照YUV420P的分量排列格式复制到out_buffer指针指向的内存中。然后发送信号给界面，通知界面一帧解码完成，可以刷新显示界面了。
第二部分：QOpenGL渲染纹理部分
在PC上使用QOpenGL绘制图像，需要继承QOpenGLWidget类，这样，类中的所有数据处理显示都会作用在界面上。
QOpenGLWidget类有三个重要的虚函数必须实现。
- void initializeGL();
- void resizeGL(int w,int h);
- void paintGL();
initializeGL函数由界面自动调用，并且只调用一次。resizeGL函数会在界面大小调整时自动调用，而paintGL函数绘制界面刷新时自动调用。
渲染代码为：
void I420Render2::initializeGL()
{
initializeOpenGLFunctions();
const char *vsrc =
"attribute vec4 vertexIn; \
attribute vec4 textureIn; \
varying vec4 textureOut; \
void main(void) \
{ \
gl_Position = vertexIn; \
textureOut = textureIn; \
}";
const char *fsrc =
"varying mediump vec4 textureOut;\n"
"uniform sampler2D textureY;\n"
"uniform sampler2D textureU;\n"
"uniform sampler2D textureV;\n"
"void main(void)\n"
"{\n"
"vec3 yuv; \n"
"vec3 rgb; \n"
"yuv.x = texture2D(textureY, textureOut.st).r; \n"
"yuv.y = texture2D(textureU, textureOut.st).r - 0.5; \n"
"yuv.z = texture2D(textureV, textureOut.st).r - 0.5; \n"
"rgb = mat3( 1, 1, 1, \n"
"0, -0.39465, 2.03211, \n"
"1.13983, -0.58060, 0) * yuv; \n"
"gl_FragColor = vec4(rgb, 1); \n"
"}\n";
m_program.addCacheableShaderFromSourceCode(QOpenGLShader::Vertex,vsrc);
m_program.addCacheableShaderFromSourceCode(QOpenGLShader::Fragment,fsrc);
m_program.link();
GLfloat points[]{
-1.0f, 1.0f,
1.0f, 1.0f,
1.0f, -1.0f,
-1.0f, -1.0f,
0.0f,0.0f,
1.0f,0.0f,
1.0f,1.0f,
0.0f,1.0f
};
vbo.create();
vbo.bind();
vbo.allocate(points,sizeof(points));
GLuint ids[3];
glGenTextures(3,ids);
idY = ids[0];
idU = ids[1];
idV = ids[2];
}
void I420Render2::resizeGL(int w, int h)
{
if(h<=0) h=1;
glViewport(0,0,w,h);
}
void I420Render2::paintGL()
{
if(!ptr) return;
glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
glDisable(GL_DEPTH_TEST);
m_program.bind();
vbo.bind();
m_program.enableAttributeArray("vertexIn");
m_program.enableAttributeArray("textureIn");
m_program.setAttributeBuffer("vertexIn",GL_FLOAT, 0, 2, 2*sizeof(GLfloat));
m_program.setAttributeBuffer("textureIn",GL_FLOAT,2 * 4 * sizeof(GLfloat),2,2*sizeof(GLfloat));
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,idY);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D,0,GL_RED,width,height,0,GL_RED,GL_UNSIGNED_BYTE,ptr);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,idU);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D,0,GL_RED,width >> 1,height >> 1,0,GL_RED,GL_UNSIGNED_BYTE,ptr + width*height);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glActiveTexture(GL_TEXTURE2);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,idV);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D,0,GL_RED,width >> 1,height >> 1,0,GL_RED,GL_UNSIGNED_BYTE,ptr + width*height*5/4);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
m_program.setUniformValue("textureY",0);
m_program.setUniformValue("textureU",1);
m_program.setUniformValue("textureV",2);
glDrawArrays(GL_QUADS,0,4);
m_program.disableAttributeArray("vertexIn");
m_program.disableAttributeArray("textureIn");
m_program.release();
}
当解码类发送一帧解码完信号时，调用此类的update函数刷新界面。
此种方法在QML中不适用，推荐本工程提供的两种方法都看一下。
第三部分：MainWindow/Widget显示部分
不管是界面是QMainWindow还是QWidget类，要想显示QOpenGLWidget内容就需要界面类中有OpenGL Widget。
黑色部分即为OpenGL Widget组件，在右侧属性栏中可以看到openGLWidget的类为QOpenGLWidget。
点击右键提升为第二部分的渲染类I420Render。
可以看到类由QOpenGLWidget提升为I420Render2（这里有个2是因为有两种写法）。
编译运行，显示界面为：
点击Play按钮后会自动打开解码播放显示视频。
问题
本文的效果和上一篇相比，亮度明显暗不少。
源码在Github中9.video_decode_by_cpu_display_by_qopengl下。