本文主要内容是基于的“Beginning SDL 2.0(3) SDL介绍及BMP渲染”（以下简称BS3）基础上，将BMP加载及渲染修改为YUV420或I420的原始视频格式。阅读完本部分内容相信你可以对SDL2.0中的Renderer机制（支持硬件加速）有一定了解，并可以直接加载显示YUV数据。
SDL 2.0新的支持硬件加速的视频渲染技术——Render
SDL 1.x的版本的视频渲染技术是基于纯软件实现的，效率相对较差，通常很难满足实时渲染的需求。SDL 2.0之后针对这个问题，提供了新的2D加速渲染方案——Renderer。并提供了基于以下类型的机制：
- 单个像素点(point)
- 直线(line)
- 填充矩形(rectangle)
- 纹理图像(texture image)
为了应用新的渲染技术，我们需要修改下BS3中提供的SDLVideoRender基类，主要是添加SDL_Renderer成员函数：
SDL_Renderer * m_sdl_renderer;
在实现文件中修改SDLVideoRender::Init函数中添加初始化代码，用于创建SDL_Renderer对象
m_sdl_renderer = SDL_CreateRenderer(m_sdl_window, -, SDL_RENDERER_ACCELERATED);
if (nullptr == m_sdl_renderer)
{
return false;
}
参数具体函数可以参考SDL_CreateRenderer。（SDL官网上的函数介绍）。
同时在void SDLVideoRender::Deinit()函数中添加反初始化代码，用于销毁SDL_Renderer对象
if (nullptr != m_sdl_renderer)
{
SDL_DestroyRenderer(m_sdl_renderer);
m_sdl_renderer = nullptr;
}
YUV图像渲染
首先我们使用YuvRender类来说明，如何实现YUV图像加载及渲染的方法。其定义如下：
#pragma once
#include "sdlvideorender.h" class YuvRender :public SDLVideoRender
{
public:
YuvRender(void);
~YuvRender(void); bool Init(HWND show_wnd, RECT show_rect);
void Deinit(); // width x height resolution
// data[] for Y\U\V, stride is linesize of each raw
void Update(int width, int height, unsigned char *data[], int stride[]){}
bool Render(); private:
void FillTexture1();
void FillTexture2(); private:
int m_yuv_width;
int m_yuv_height;
int m_yuv_frame_size;
unsigned char * m_yuv_data; SDL_Texture * m_show_texture;
};
这里假定要加载的YUV图像分辨率为720x576，构造函数代码如下：
YuvRender::YuvRender(void)
: SDLVideoRender()
, m_yuv_width(), m_yuv_height()
, m_yuv_frame_size()
, m_yuv_data(nullptr)
, m_show_texture(nullptr)
{}
Init函数的实现是，先创建SDL_Texture，之后从创建YUV缓冲，并从文件中加载图像数据。代码如下
bool YuvRender::Init(HWND show_wnd, RECT show_rect)
{
if (!SDLVideoRender::Init(show_wnd, show_rect))
return false; // create texture
m_show_texture = SDL_CreateTexture(m_sdl_renderer, SDL_PIXELFORMAT_IYUV,
SDL_TEXTUREACCESS_STREAMING, m_yuv_width, m_yuv_height);
if (nullptr == m_show_texture)
{
return false;
} // alloc buffer and read yuv file
m_yuv_frame_size = m_yuv_width * m_yuv_height * >> ;
m_yuv_data = new unsigned char[m_yuv_frame_size];
FILE * fin = NULL;
if ( != fopen_s(&fin, "test_720x576.yuv", "rb"))
{
return false;
} fread(m_yuv_data, , m_yuv_frame_size, fin); fclose(fin); return true;
}
注意创建SDL_Texture时使用SDL_TEXTUREACCESS_STREAMING表示我们希望创建的Texture可以频繁的更新，数据能够放到内存和缓存都可以访问的地方。
Deinit函数需要将Init创建的额外资源释放掉。
void YuvRender::Deinit()
{
if (nullptr != m_yuv_data)
{
delete [] m_yuv_data;
m_yuv_data = nullptr;
} if (nullptr != m_show_texture)
{
SDL_DestroyTexture(m_show_texture);
m_show_texture = NULL;
} SDLVideoRender::Deinit();
}
Render渲染函数实现很简单，先填充Texture，之后将Texture渲染到renderer中，就可以提交系统刷新了。代码如下：
bool YuvRender::Render()
{
if (NULL != m_show_texture)
{
//FillTexture1();
FillTexture2(); SDL_RenderCopy(m_sdl_renderer, m_show_texture, NULL, &m_show_rect);
SDL_RenderPresent(m_sdl_renderer);
} return true;
}
YUV数据拷贝及SDL_Texture的更新
上一节中没有说明FillTexture函数的实现。这个函数主要实现将内存中的YUV数据填充到SDL_Texture中。SDL_Texture中的数据存储形式是由创建时第二个参数决定的，SDL_PIXELFORMAT_IYUV（表示I420，常用的planer YUV420格式之一，Y、1/4U、1/4V）。
先看下FillTexture1函数的实现
void YuvRender::FillTexture1()
{
// This is a fairly slow function, intended for use with static textures that do not change often
SDL_UpdateTexture(m_show_texture, NULL, m_yuv_data, m_yuv_width);
}
从SDL官网上可以看到SDL_UpdateTexture可以直接刷新Texture，但是效率上很难保证。
所以FillTexture2应该是我们在常规视频渲染中使用的机制，其代码如下
void YuvRender::FillTexture2()
{
void * pixel = NULL;
int pitch = ;
if( == SDL_LockTexture(m_show_texture, NULL, &pixel, &pitch))
{
// 如果不考虑数据对齐，直接拷贝YUV数据是没有问题的
if (pitch == m_yuv_width)
{
memcpy(pixel, m_yuv_data, m_yuv_frame_size);
}
else // 可能发生pitch > width的情况
{
// 如果有数据对齐的情况，单独拷贝每一行数据
// for Y
int h = m_yuv_height;
int w = m_yuv_width;
unsigned char * dst = reinterpret_cast<unsigned char *>(pixel);
unsigned char * src = m_yuv_data;
for (int i = ; i < h; ++i)
{
memcpy(dst, src, w);
dst += pitch;
src += w;
} h >>= ;
w >>= ;
pitch >>= ;
// for U
for (int i = ; i < h; ++i)
{
memcpy(dst, src, w);
dst += pitch;
src += w;
} // for V
for (int i = ; i < h; ++i)
{
memcpy(dst, src, w);
dst += pitch;
src += w;
}
} SDL_UnlockTexture(m_show_texture);
}
}
这里使用了LockTexture/UnlockTexture的机制。至于SDL_texture的实际内存布局跟Direct 3D的surface类似。
YUV图像渲染验证
我们用vs2010创建基于win32的工程1_Win32_yuv_render，并按照BS3中的修改，将YuvRender提供的接口添加到工程中。
YUV的原图如下：
程序运行后的效果图如下：（注意YUV做了拉伸和显示区域缩减）
相关代码可以从我的git下载，url如下：https://git.oschina.net/Tocy/SampleCode.git，位于TocySDL2VisualTutorial目录下。