基于QT播放器的实现（一）Rgb、YUV格式（附带代码）

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

色度空间转换

YUV颜色模型其实常用于视频传输和图像压缩。由于人类的眼睛，对亮度的敏感度远超过对色彩的敏感度，所以视频传输过程中，为了减小带宽，通常将色彩分量 UV的比例减小，以达到降低带宽的目的。这就出现了YUV4:4:4、YUV4:2:2、YUV4:1:1等格式。
RGB32使用32位来表示一个像素，RGB分量各用去8位，剩下的8位用作Alpha通道或者不用。（ARGB32就是带Alpha通道的RGB32。）注意在内存中RGB各分量的排列顺序为：BGRA BGRA BGRA…。通常可以使用RGB32数据结构来操作一个像素，它的定义为：
typedef struct RGB32 {
BYTE    rgbBlue;      // 蓝色分量
BYTE    rgbGreen;     // 绿色分量
BYTE    rgbRed;       // 红色分量
BYTE    rgbReserved;  // 保留字节（用作Alpha通道或忽略）
} RGB32;

YUV转RGB的公式

R = Y + 1.402 * (V-128)
G = Y – 0.34413 * (U-128) – 0.71414*(V-128)
B= Y + 1.772*(U-128)

对本地RGB32视频图像的播放

1、绘图显示函数 打开目录函数

void MainWindow ::paintEvent(QPaintEvent *)
{
    QPainter painter(this);
    painter.setBrush(Qt::black);
    QRect rect = ui->widget_video->geometry();
    painter.drawRect(rect);

    if (mImage.size().width() <= 0) return;
    //将图像按比例缩放成和窗口一样大小
    QImage img = mImage.scaled(ui->widget_video->size(),Qt::KeepAspectRatio);
    int x = ui->widget_video->width() - img.width();
    int y = ui->widget_video->height() - img.height();
    x /= 2;
    y /= 2;
    x += ui->widget_video->x();
    y += ui->widget_video->y();
    painter.drawImage(QPoint(x,y),img); //画出图像
}
/*接收信号函数传递来过的图像，并准备执行绘画函数*/
void MainWindow::slotGetOneFrame(QImage img)
{
    mImage = img;
    update(); //调用update将执行 paintEvent函数
}
/*打开目录按键的槽函数*/
void MainWindow::on_pushButton_open_clicked()
{
    QString s = QFileDialog::getOpenFileName(this, "", "视频绝对路径","rgb flie(*.rgb);;yuv file(*.yuv)");
    if (!s.isEmpty())
    {
        s.replace("/","\\");
        ui->lineEdit_filepath->setText(s);//将字符串写入lineEdit_filepath文本框
    }

}

2、按开始播放的槽函数

void MainWindow::on_pushButton_display_clicked()
{
    /*提取三个文本框的内容*/
    QString filePath = ui->lineEdit_filepath->text();
    int width = ui->lineEdit_2_width->text().toInt();//toInt()表示将类型转化成int
    int height = ui->lineEdit_height->text().toInt();
  //视频播放帧数设置
    if(ui->fpsBox->currentIndex()==0)//如果下拉框中的数值是25fps
        mThread->Setfps_25();
    else//否则
        mThread->Setfps_30();
    maxValue=filenumber();//滑动条最大值获取
    //设定滑条的范围，确保滑条的每一步为一帧
    ui->horizontalSlider->setRange(0,maxValue-1);//设定滑动条的范围
    mThread->startPlay(filePath,width,height);//启动线程显示播放
}

3、启动线程 进行播放

void TransCodeThread::startPlay(QString infile,int width,int height)
{
    mFilePath = infile;
    mWidth = width;
    mHeight = height;
    start();//启动线程执行run()
}

/*在独立线程中对视频进行解码，并通过信号函数sig_GetOneFrame传送每一帧图像*/
void TransCodeThread::run()
{
        time.start();
        char filePath[1024]={0};
        strcpy(filePath,mFilePath.toUtf8().data());
        FILE *fp_yuv_rgb = fopen(filePath,"rb");  //打开视频文件      
        int width = mWidth;
        int height = mHeight;
        if (fp_yuv_rgb == NULL) return;
        /**判断文件类型**/
        QString fileright = mFilePath.right(3);
        if(fileright =="rgb")
           {
             m_filetype=1;
           }
        else if(fileright =="yuv")
           {
              m_filetype=0;
           }
        //获取文件的大小
        fseek( fp_yuv_rgb,0,SEEK_END );  //把文件指针定位到文件尾      
        int file_size=ftell( fp_yuv_rgb );//获取文件的大小
        fseek( fp_yuv_rgb,0,SEEK_SET );//把文件指针指向开头

        int yuvSize = width * height *3/2  ;
        BYTE *yuvBuffer = (BYTE *)malloc(yuvSize);
        int rgbSize = width *height *sizeof(RGB32);//RGB32为一个结构体   32位
        BYTE *rgbBuffer = (BYTE *)malloc(rgbSize);        
        //调试显示
         qDebug()<<file_size;
         qDebug()<<maxValue;
        int ReadedSize = 0;//已读文件大小初始化
        for(int i=0;; i++)
        {
            if (feof(fp_yuv_rgb))//文件读取结束
            {
              //qDebug()<<m_i;
              break;
            }
            int readedsize;
            if(isMoved)//按下滑块，则修改读取指针的位置
            {

                //获取文件指针的位置（滑条被分为与帧数同等分）
                int pointPosition = file_size * (double)SliderPosition/maxValue;
                fseek( fp_yuv_rgb, pointPosition , SEEK_SET );
                ReadedSize = pointPosition ;
            }
            if(m_filetype==1)//rgb
            {
                readedsize= fread(rgbBuffer,1,rgbSize,fp_yuv_rgb);//注释，YUV2RGB
               // qDebug()<<readedsize;
            }
            else//yuv
            {
                readedsize=  fread(yuvBuffer,1,yuvSize,fp_yuv_rgb);//读取yuv文件
                Yuv420p2Rgb32(yuvBuffer, rgbBuffer, width, height);//转换
            }
             //把这个RGB数据 用QImage加载
            QImage tmpImg((uchar *)rgbBuffer,width,height,QImage::Format_RGB32);
            QImage image = tmpImg.copy(); //把图像复制一份 传递给界面显示
            if(fps == 25)
            {
                msleep(20);
            }
            else if(fps == 30)
            {
                msleep(10);
            }
            emit sig_GetOneFrame(image);  //发送信号
            //更新已读取文件大小，更改滑块位置
            ReadedSize += readedsize;
            if(!isMoved)
                emit moveSlider(((double)ReadedSize/file_size)*maxValue);//发送进度条移动信号  已读的比例
            int time_Diff = time.elapsed();//消逝的时间
            float f = time_Diff/1000.0;//秒转换为毫秒
            float TotalTime = 0 ;
            TotalTime += f;//播放的总时间
            QString TT = QString("%1").arg(TotalTime);
            qDebug() << TT;
        }
        //释放内存
        free(yuvBuffer);
        free(rgbBuffer);
}

4、格式转换函数

void TransCodeThread::Yuv420p2Rgb32(const BYTE *yuvBuffer_in,const BYTE *rgbBuffer_out,int width,int height)
{
    BYTE *yuvBuffer = (BYTE *)yuvBuffer_in;
    RGB32 *rgb32Buffer = (RGB32 *)rgbBuffer_out;

    for (int y = 0; y < height; y++)
    {
        for (int x = 0; x < width; x++)
        {
            int index = y * width + x;

            int indexY = y * width + x;
            int indexU = width * height + y / 2 * width / 2 + x / 2;
            int indexV = width * height + width * height / 4 + y / 2 * width / 2 + x / 2;

            BYTE Y = yuvBuffer[indexY];
            BYTE U = yuvBuffer[indexU];
            BYTE V = yuvBuffer[indexV];

            RGB32 *rgbNode = &rgb32Buffer[index];



            rgbNode->rgbRed = Y + 1.402 * (V-128);
            rgbNode->rgbGreen = Y - 0.34413 * (U-128) - 0.71414*(V-128);
            rgbNode->rgbBlue = Y + 1.772*(U-128);
        }
    }
}

5、实现进度条与暂停的各类函数

//获取视频帧数
int  MainWindow::filenumber()
{
    /*提取三个文本框的内容*/
    QString filePath = ui->lineEdit_filepath->text();
    int width = ui->lineEdit_2_width->text().toInt();//toInt()表示将类型转化成int
    int height = ui->lineEdit_height->text().toInt();   
    char curfilePath[1024]={0};
    strcpy(curfilePath,filePath.toUtf8().data());
    FILE *fp_yuv_rgb = fopen(curfilePath,"rb");
    //文件指针移到文件尾
    fseek( fp_yuv_rgb,0,SEEK_END );
    //获取文件的大小
    int file_size=ftell( fp_yuv_rgb );

    int yuvSize = width * height * 3/2  ;
    int rgbSize = width *height *sizeof(RGB32);
    /**计算帧数 判断文件类型**/
    QString fileright = filePath.right(3);
    static int number;
    if(fileright =="rgb")
       {
          number = file_size/rgbSize;
       }
    else if(fileright =="yuv")
       {
          number = file_size/yuvSize;
       }
     return number;
}
//改变滑块位置的槽函数
void MainWindow::ChangeSliderPosition(int position)
{  
    ui->horizontalSlider->setValue(position);   
}

//滑块按下槽函数
void MainWindow::on_horizontalSlider_sliderPressed()
{
    //qDebug()<<"anxia ";
    mThread->isMoved = true;
}
//滑块移动槽函数  实时获取滑块的位置
void MainWindow::on_horizontalSlider_sliderMoved(int position)
{
    mThread->SliderPosition = position;
}
// 滑块松开槽函数
void MainWindow::on_horizontalSlider_sliderReleased()
{
    mThread->isMoved = false;
}
//暂停按钮槽函数
void MainWindow::on_pushButton_pause_clicked()
{
    mThread->SliderPosition = ui->horizontalSlider->value();
    mThread->isMoved = !mThread->isMoved;
}

6、各类槽函数的连接

/*构造函数*/
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);//创建ui页面
    mThread = new TransCodeThread;//创建类对象

    /*槽与信号链接*/
    connect(mThread,SIGNAL(sig_GetOneFrame(QImage)),this,SLOT(slotGetOneFrame(QImage)));//进行图像传递和接收
    connect(mThread,&TransCodeThread::moveSlider, this, &MainWindow::ChangeSliderPosition);
}

/*析构函数*/
MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;//删除ui界面
}