Android用surface直接显示yuv数据（二）

 研究了一段时间Android的surface系统，一直执着地认为所有在surface或者屏幕上显示的画面，必须要转换成RGB才能显示，yuv数据也要通过颜色空间转换成RGB才能显示。可最近在研究stagefright视频显示时发现，根本找不到omx解码后的yuv是怎么转换成RGB的代码，yuv数据在render之后就找不到去向了，可画面确确实实的显示出来了，这从此颠覆了yuv必须要转换成RGB才能显示的真理了。

    稍微看一下AsomePlayer的代码，不难发现，视频的每一帧是通过调用了SoftwareRenderer来渲染显示的，我也尝试用利用SoftwareRenderer来直接render yuv数据显示，竟然成功了，这是一个很大的突破，比如以后摄像头采集到的yuv，可以直接丢yuv数据到surface显示，无需耗时耗效率的yuv转RGB了。

上一篇文章主要是参照AwesomePlayer直接用SoftwareRenderer类来显示yuv，为了能用到这个类，不惜依赖了libstagefright、libstagefright_color_conversion等动态静态库，从而造成程序具有很高的耦合度，也不便于我们理解yuv数据直接显示的深层次原因。

    于是我开始研究SoftwareRenderer的具体实现，我们来提取SoftwareRenderer的核心代码，自己来实现yuv的显示。

    SoftwareRenderer就只有三个方法，一个构造函数，一个析构函数，还有一个负责显示的render方法。构造方法里有个很重要的地方native_window_set_buffers_geometry这里是配置即将申请的图形缓冲区的宽高和颜色空间，忽略了这个地方，画面将用默认的值显示，将造成显示不正确。render函数里最重要的三个地方，一个的dequeBuffer，一个是mapper，一个是queue_buffer。

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1. native_window_set_buffers_geometry;//设置宽高以及颜色空间yuv420  
2. native_window_dequeue_buffer_and_wait;//根据以上配置申请图形缓冲区  
3. mapper.lock(buf->handle, GRALLOC_USAGE_SW_WRITE_OFTEN, bounds, &dst));//将申请到的图形缓冲区跨进程映射到用户空间  
4. memcpy(dst, data, dst_y_size + dst_c_size*2);//填充yuv数据到图形缓冲区  
5. mNativeWindow->queueBuffer;//显示  

有了以上分析，我们直接上代码：(yuv数据下载地址点击打开链接，放到sdcard)

main.cpp

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1. #include <cutils/memory.h>  
2.   
3. #include <unistd.h>  
4. #include <utils/Log.h>  
5.   
6. #include <binder/IPCThreadState.h>  
7. #include <binder/ProcessState.h>  
8. #include <binder/IServiceManager.h>  
9. #include <media/stagefright/foundation/ADebug.h>  
10. #include <gui/Surface.h>  
11. #include <gui/SurfaceComposerClient.h>  
12. #include <gui/ISurfaceComposer.h>  
13. #include <ui/DisplayInfo.h>  
14. #include <android/native_window.h>  
15. #include <system/window.h>  
16. #include <ui/GraphicBufferMapper.h>  
17. //ANativeWindow 就是surface，对应surface.cpp里的code  
18. using namespace android;  
19.   
20. //将x规整为y的倍数,也就是将x按y对齐  
21. static int ALIGN(int x, int y) {  
22.     // y must be a power of 2.  
23.     return (x + y - 1) & ~(y - 1);  
24. }  
25.   
26. void render(  
27.         const void *data, size_t size, const sp<ANativeWindow> &nativeWindow,int width,int height) {  
28.     sp<ANativeWindow> mNativeWindow = nativeWindow;  
29.     int err;  
30.     int mCropWidth = width;  
31.     int mCropHeight = height;  
32.       
33.     int halFormat = HAL_PIXEL_FORMAT_YV12;//颜色空间  
34.     int bufWidth = (mCropWidth + 1) & ~1;//按2对齐  
35.     int bufHeight = (mCropHeight + 1) & ~1;  
36.       
37.     CHECK_EQ(0,  
38.             native_window_set_usage(  
39.             mNativeWindow.get(),  
40.             GRALLOC_USAGE_SW_READ_NEVER | GRALLOC_USAGE_SW_WRITE_OFTEN  
41.             | GRALLOC_USAGE_HW_TEXTURE | GRALLOC_USAGE_EXTERNAL_DISP));  
42.   
43.     CHECK_EQ(0,  
44.             native_window_set_scaling_mode(  
45.             mNativeWindow.get(),  
46.             NATIVE_WINDOW_SCALING_MODE_SCALE_TO_WINDOW));  
47.   
48.     // Width must be multiple of 32???  
49.     //很重要,配置宽高和和指定颜色空间yuv420  
50.     //如果这里不配置好，下面deque_buffer只能去申请一个默认宽高的图形缓冲区  
51.     CHECK_EQ(0, native_window_set_buffers_geometry(  
52.                 mNativeWindow.get(),  
53.                 bufWidth,  
54.                 bufHeight,  
55.                 halFormat));  
56.       
57.       
58.     ANativeWindowBuffer *buf;//描述buffer  
59.     //申请一块空闲的图形缓冲区  
60.     if ((err = native_window_dequeue_buffer_and_wait(mNativeWindow.get(),  
61.             &buf)) != 0) {  
62.         ALOGW("Surface::dequeueBuffer returned error %d", err);  
63.         return;  
64.     }  
65.   
66.     GraphicBufferMapper &mapper = GraphicBufferMapper::get();  
67.   
68.     Rect bounds(mCropWidth, mCropHeight);  
69.   
70.     void *dst;  
71.     CHECK_EQ(0, mapper.lock(//用来锁定一个图形缓冲区并将缓冲区映射到用户进程  
72.                 buf->handle, GRALLOC_USAGE_SW_WRITE_OFTEN, bounds, &dst));//dst就指向图形缓冲区首地址  
73.   
74.     if (true){  
75.         size_t dst_y_size = buf->stride * buf->height;  
76.         size_t dst_c_stride = ALIGN(buf->stride / 2, 16);//1行v/u的大小  
77.         size_t dst_c_size = dst_c_stride * buf->height / 2;//u/v的大小  
78.           
79.         memcpy(dst, data, dst_y_size + dst_c_size*2);//将yuv数据copy到图形缓冲区  
80.     }  
81.   
82.     CHECK_EQ(0, mapper.unlock(buf->handle));  
83.   
84.     if ((err = mNativeWindow->queueBuffer(mNativeWindow.get(), buf,  
85.             -1)) != 0) {  
86.         ALOGW("Surface::queueBuffer returned error %d", err);  
87.     }  
88.     buf = NULL;  
89. }  
90.   
91. bool getYV12Data(const char *path,unsigned char * pYUVData,int size){  
92.     FILE *fp = fopen(path,"rb");  
93.     if(fp == NULL){  
94.         printf("read %s fail !!!!!!!!!!!!!!!!!!!\n",path);  
95.         return false;  
96.     }  
97.     fread(pYUVData,size,1,fp);  
98.     fclose(fp);  
99.     return true;  
100. }  
101.   
102. int main(void){  
103.     // set up the thread-pool  
104.     sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());  
105.     ProcessState::self()->startThreadPool();  
106.       
107.     // create a client to surfaceflinger  
108.     sp<SurfaceComposerClient> client = new SurfaceComposerClient();  
109.     sp<IBinder> dtoken(SurfaceComposerClient::getBuiltInDisplay(  
110.             ISurfaceComposer::eDisplayIdMain));  
111.     DisplayInfo dinfo;  
112.     //获取屏幕的宽高等信息  
113.     status_t status = SurfaceComposerClient::getDisplayInfo(dtoken, &dinfo);  
114.     printf("w=%d,h=%d,xdpi=%f,ydpi=%f,fps=%f,ds=%f\n",   
115.         dinfo.w, dinfo.h, dinfo.xdpi, dinfo.ydpi, dinfo.fps, dinfo.density);  
116.     if (status)  
117.         return -1;  
118.     //创建surface  
119.     sp<SurfaceControl> surfaceControl = client->createSurface(String8("testsurface"),  
120.             dinfo.w, dinfo.h, PIXEL_FORMAT_RGBA_8888, 0);  
121.               
122. /*************************get yuv data from file;****************************************/            
123.     printf("[%s][%d]\n",__FILE__,__LINE__);  
124.     int width,height;  
125.     width = 320;  
126.     height = 240;  
127.     int size = width * height * 3/2;  
128.     unsigned char *data = new unsigned char[size];  
129.     const char *path = "/mnt/sdcard/yuv_320_240.yuv";  
130.     getYV12Data(path,data,size);//get yuv data from file;  
131.       
132. /*********************配置surface*******************************************************************/  
133.     SurfaceComposerClient::openGlobalTransaction();  
134.     surfaceControl->setLayer(100000);//设定Z坐标  
135.     surfaceControl->setPosition(100, 100);//以左上角为(0,0)设定显示位置  
136.     surfaceControl->setSize(width, height);//设定视频显示大小  
137.     SurfaceComposerClient::closeGlobalTransaction();  
138.     sp<Surface> surface = surfaceControl->getSurface();  
139.     printf("[%s][%d]\n",__FILE__,__LINE__);  
140.       
141. /**********************显示yuv数据******************************************************************/     
142.     render(data,size,surface,width,height);  
143.     printf("[%s][%d]\n",__FILE__,__LINE__);  
144.       
145.     IPCThreadState::self()->joinThreadPool();//可以保证画面一直显示，否则瞬间消失  
146.     IPCThreadState::self()->stopProcess();  
147.     return 0;  
148. }  

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1. LOCAL_PATH:= $(call my-dir)  
2. include $(CLEAR_VARS)  
3.   
4. LOCAL_SRC_FILES:= \  
5.     main.cpp  
6.       
7. LOCAL_SHARED_LIBRARIES := \  
8.     libcutils \  
9.     libutils \  
10.     libbinder \  
11.     libui \  
12.     libgui \  
13.     libstagefright_foundation  
14.       
15. LOCAL_MODULE:= MyShowYUV  
16.   
17. LOCAL_MODULE_TAGS := tests  
18.   
19. include $(BUILD_EXECUTABLE)  

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感谢这篇文章总结：http://blog.csdn.net/crazyman2010/article/details/41750623