【FFmpeg】SDL 音视频开发 ① ( SDL 窗口绘制 | SDL 视频显示函数 | SDL_Window 窗口 | SDL_Renderer 渲染器 | SDL_Texture 纹理 )

韩曙亮

发布于 2024-06-09 13:53:20

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一、SDL 视频显示函数

1、SDL_Init 函数

使用 SDL 开发库的功能之前 , 都要先初始化 SDL 系统环境 ;

调用 SDL_Init() 函数 , 可以初始化 SDL 系统上下文环境 , 这是进行 SDL 任何操作之前都必须执行的操作 ;

在该函数中传入不同子系统对应的位掩码 , 初始化不同的子系统 ;

函数原型如下 :

int SDL_Init(Uint32 flags);

flags 参数 : 是位掩码 , 表示子系统标志位 , 可以通过 | 操作符同时设置多个子系统标志位 , 常用的子系统标志位如下 , 不同的子系统可实现的功能不同 ;
- SDL_INIT_VIDEO : 视频子系统 , 可以实现创建窗口 , 渲染器 , 纹理等功能 ;
- SDL_INIT_AUDIO：音频子系统 , 可进行声音播放 ;
- SDL_INIT_EVENTS：事件子系统 , 可处理鼠标键盘等事件 ;
- SDL_INIT_TIMER : 定时器子系统 , 可实现 SDL 定时器功能 ;
返回值 : 如果 SDL 系统初始化成功 , 则返回 0 ; 如果初始化失败 , 返回负数 ;

子系统标志位定义在了 SDL.h 头文件中 ,

/**
 *  \name SDL_INIT_*
 *
 *  These are the flags which may be passed to SDL_Init().  You should
 *  specify the subsystems which you will be using in your application.
 *  这些是可以传递给SDL_Init()的标志。您应该指定将在应用程序中使用的子系统。
 */
/* @{ */
#define SDL_INIT_TIMER          0x00000001u
#define SDL_INIT_AUDIO          0x00000010u
#define SDL_INIT_VIDEO          0x00000020u  /**< SDL_INIT_VIDEO implies SDL_INIT_EVENTS */
#define SDL_INIT_JOYSTICK       0x00000200u  /**< SDL_INIT_JOYSTICK implies SDL_INIT_EVENTS */
#define SDL_INIT_HAPTIC         0x00001000u
#define SDL_INIT_GAMECONTROLLER 0x00002000u  /**< SDL_INIT_GAMECONTROLLER implies SDL_INIT_JOYSTICK */
#define SDL_INIT_EVENTS         0x00004000u
#define SDL_INIT_SENSOR         0x00008000u
#define SDL_INIT_NOPARACHUTE    0x00100000u  /**< compatibility; this flag is ignored. */
#define SDL_INIT_EVERYTHING ( \
                SDL_INIT_TIMER | SDL_INIT_AUDIO | SDL_INIT_VIDEO | SDL_INIT_EVENTS | \
                SDL_INIT_JOYSTICK | SDL_INIT_HAPTIC | SDL_INIT_GAMECONTROLLER | SDL_INIT_SENSOR \
            )
/* @} */

代码示例 :

#include <stdio.h>

#include <SDL.h>

int main()
{
	// ...
	
    // 初始化 SDL 环境 , 用于播放视频
    SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO);

2、SDL_Quit 函数

SDL_Init 函数的作用是初始化要使用的各个子系统 , 使用完毕后需要退出 , SDL_Quit 函数就是退出 SDL 系统时需要调用的函数 ;

SDL_Quit 函数原型如下 : 该函数没有参数 , 也没有返回值 ;

void SDL_Quit(void);

SDL_Quit 函数用于关闭 SDL 各个子系统 , 释放所有 SDL 申请的系统资源 , 包括

关闭已打开的 SDL 窗口
释放内存中已加载的图像和音频资源所占用的内存空间
停止所有线程 , 避免应用退出后仍然占用 CPU 资源

如果 SDL 应用程序退出前不调用 SDL_Quit 函数 , 会发生内存泄漏 / 资源泄漏等问题 ;

代码示例 :

#include <stdio.h>

#include <SDL.h>

#undef main
int main()
{
    // ... 

    // 初始化 SDL 环境 , 用于播放视频
    SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO);

	// ... 

    // 释放系统资源
    SDL_Quit();

    return 0;
}

3、SDL_CreateWindow 函数

SDL_CreateWindow 函数用于创建 SDL_Window 窗口 , 该函数的函数原型如下 :

SDL_Window* SDL_CreateWindow(const char* title, int x, int y, int w, int h, Uint32 flags);

title 参数 : 窗口标题字符串 ;
x , y 参数 : 窗口位置 , 左上角坐标 ; 建议使用 SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED 自动设置 , 默认是屏幕中心位置 ;
w , h 参数 : 窗口宽高 , 单位像素 ;
flags 参数 : 窗口属性标志位 , 这个参数也是位掩码 , 可使用 | 运算符进行多个位掩码组合设置 ;
SDL_Window* 返回值 : 返回窗口的引用 ;

代码示例 :

    // 创建 SDL 窗口对象
    SDL_Window *window = NULL;

    // 初始化 SDL 环境 , 用于播放视频
    SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO);

    // 创建 SDL Window 窗口对象
    window = SDL_CreateWindow("SDL窗口",
                              SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED,
                              SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED,
                              800,
                              600,
                              SDL_WINDOW_OPENGL | SDL_WINDOW_RESIZABLE);

	// 窗口创建成功 后 进行 渲染 / 事件处理 操作
  
  	// 销毁窗口
    SDL_DestroyWindow(window);   
	// 退出 SDL
    SDL_Quit();

4、SDL_CreateRenderer 函数

SDL_CreateRenderer 函数用于创建渲染器对象 , 渲染器的作用是在 SDL_Window 窗口上绘制图像 ;

SDL_CreateRenderer 函数原型如下 :

SDL_Renderer* SDL_CreateRenderer(SDL_Window* window, int index, Uint32 flags);

window 参数 : 调用 SDL_CreateWindow 函数创建的 SDL_Window 窗口对象 , 创建的渲染器用于在该窗口中绘制图像 ;
index 参数 : 设置渲染驱动程序的索引 , 设置 -1 表示使用第一个支持指定标志的渲染驱动程序 ;
flags 参数 : 一个或多个 SDL_RendererFlags 位掩码组合 , 可使用 | 运算符进行或运算组合设置 ;
SDL_Renderer* 返回值 : 如果创建渲染器成功 , 则返回新创建的渲染器对象指针 ; 创建失败返回 NULL ;

代码示例 :

    // 创建 SDL 窗口对象
    SDL_Window *window = NULL;

    // 初始化 SDL 环境 , 用于播放视频
    SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO);

    // 创建 SDL_Window 窗口对象
    window = SDL_CreateWindow("SDL窗口",
                              SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED,
                              SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED,
                              800,
                              600,
                              SDL_WINDOW_OPENGL | SDL_WINDOW_RESIZABLE);

	// 创建 SDL_Renderer 渲染器
	SDL_Renderer *renderer = SDL_CreateRenderer(
							  window, -1, SDL_RENDERER_ACCELERATED);   

  	// 销毁窗口
    SDL_DestroyWindow(window);   
	// 退出 SDL
    SDL_Quit();

5、SDL_CreateTexture 函数

SDL_CreateTexture 函数用于创建 " 纹理 " 对象 SDL_Texture , 渲染器使用纹理对象绘制图像 ;

SDL_CreateTexture 函数原型如下 :

SDL_Texture* SDL_CreateTexture(SDL_Renderer* renderer, Uint32 format, int access, int w, int h);

renderer 参数 : 该参数是指向已经创建的 SDL_Renderer 对象的指针 , 渲染器对象使用该纹理进行图像绘制 ;
format 参数 : 设置纹理像素格式 ;
access 参数 : 设置纹理的访问权限 ;
- SDL_TEXTUREACCESS_STATIC 是不会频繁更新的纹理 ;
- SDL_TEXTUREACCESS_STREAMING 是频繁更新的纹理 ;
w , h 参数 : 设置纹理宽高 , 单位像素 ;
SDL_Texture* 参数 : 创建纹理对象成功 , 则返回 SDL_Texture 对象指针 ; 如果创建失败返回 NULL ;

代码示例 :

    // 创建 SDL 窗口对象
    SDL_Window *window = NULL;

    // 初始化 SDL 环境 , 用于播放视频
    SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO);

    // 创建 SDL_Window 窗口对象
    window = SDL_CreateWindow("SDL窗口",
                              SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED,
                              SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED,
                              800,
                              600,
                              SDL_WINDOW_OPENGL | SDL_WINDOW_RESIZABLE);

	// 创建 SDL_Renderer 渲染器对象
	SDL_Renderer *renderer = SDL_CreateRenderer(
							  window, -1, SDL_RENDERER_ACCELERATED);  

	// 创建 SDL_Texture 纹理对象
	SDL_Texture* texture = SDL_CreateTexture(
							  renderer, 
							  SDL_PIXELFORMAT_RGBA8888, 
							  SDL_TEXTUREACCESS_STATIC, 800, 600); 

  	// 销毁窗口
    SDL_DestroyWindow(window);   
	// 退出 SDL
    SDL_Quit();

6、窗口 / 渲染器 / 纹理关联

窗口 SDL_Window , 使用 SDL_CreateWindow 函数创建 ;

渲染器 SDL_Renderer , 使用 SDL_CreateRenderer 函数创建 ;

纹理 SDL_Texture , 使用 SDL_CreateTexture 函数创建 ;

在 Windows 操作系统中 , 每个应用的窗口都是一个 SDL_Window 对象 ;

在 SDL_Window 窗口中 , 可以有多个 SDL_Renderer 渲染器 , 渲染器可以用于渲染 / 显示纹理 ; SDL_Renderer 渲染器是基于 SDL_Window 窗口对象创建的 ;

每个 SDL_Renderer 渲染器可以设置不同的纹理 SDL_Texture ; SDL_Texture 纹理是基于 SDL_Renderer 渲染器对象创建 ;

二、SDL 窗口绘制 - 代码示例

1、SDL 窗口绘制代码

这是在上一篇博客【FFmpeg】SDL 开发环境搭建 ( SDL 简介 | 下载 SDL 开发库 | 拷贝动态库到 C:\Windows\SysWOW64 目录 | 将 SDL 开发库配置到 Qt 项目 ) 代码的基础上 , 编写的代码 ;

完整代码参考 https://download.csdn.net/download/han1202012/89408757

#include <stdio.h>

#include <SDL.h>

#undef main
int main(int argc, char* argv[])
{
    printf("Hello World!\n");

    // 创建 SDL 窗口对象
    SDL_Window *window = NULL;

    // 初始化 SDL 环境 , 用于播放视频
    SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO);

    // 创建 SDL Window 窗口对象
    window = SDL_CreateWindow("SDL窗口",
                              SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED,
                              SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED,
                              800,
                              600,
                              SDL_WINDOW_OPENGL | SDL_WINDOW_RESIZABLE);


    // 创建 SDL_Renderer 渲染器对象
    SDL_Renderer *renderer = SDL_CreateRenderer(
                window, -1, 0);

    // 创建 SDL_Texture 纹理对象
    SDL_Texture* texture = SDL_CreateTexture(
                renderer,
                SDL_PIXELFORMAT_RGBA8888,
                SDL_TEXTUREACCESS_TARGET,
                800, 600);


    // 为 渲染器 设置 纹理
    SDL_SetRenderTarget(renderer, texture);
    // 设置红色背景, 后面四个参数分别是 RGBA
    SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 255, 0, 0, 255);
    // 清除屏幕
    SDL_RenderClear(renderer);

    // 在 (100, 100) 位置绘制 100x100 像素大小的矩形
    SDL_Rect rect;
    rect.x = 100;
    rect.y = 100;
    rect.w = 100;
    rect.h = 100;

    // 渲染器绘制矩形
    SDL_RenderDrawRect(renderer, &rect);
    // 设置绘制矩形颜色为白色 最后四位参数是 RGBA
    SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 255, 255, 255, 255);
    // 设置矩形为颜色填充
    SDL_RenderFillRect(renderer, &rect);

    // 设置渲染目标为窗口
    SDL_SetRenderTarget(renderer, NULL);
    // 拷贝纹理到 CPU 中
    SDL_RenderCopy(renderer, texture, NULL, NULL);

    // 输出渲染器渲染内容
    SDL_RenderPresent(renderer);

    // 延迟 3 秒
    SDL_Delay(10000);

    // 关闭窗口
    SDL_DestroyWindow(window);

    // 释放系统资源
    SDL_Quit();

    return 0;
}