ffmpeg 中 swscale 的用法

- 日理万妓 2022-04-10 08:53 256阅读 0赞

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如果想將某個PixelFormat轉換至另一個PixelFormat，例如，將YUV420P轉換成YUYV422，或是想變換圖的大小，都可以使用swscale達成。

其中，PixelFormat 的列表在 libavutil/pixfmt.h 內定義。

swscale的用法可以參考libswscale/swscale-example.c的sample code。主要function有三個

*  sws\_getContext()
 *  sws\_scale()
 *  sws\_freeContext()

其中，我們可以把sws\_getContext() 看成初始化函數，把sws\_freeContext()看成結束函數。這兩個函數分別在起始及結束各執行一次即可。

真正主要的函數，是sws\_scale()。

sws\_getContext() 的宣告如下

> SwsContext \*sws\_getContext(int srcW, int srcH, enum PixelFormat srcFormat, int dstW, int dstH, enum PixelFormat dstFormat, int flags, SwsFilter \*srcFilter, SwsFilter \*dstFilter, const double \*param)

總共有十個參數，其中，較重要的是前七個；  
前三個參數分別代表 source 的寬、高及PixelFormat；  
四到六個參數分別代表 destination 的寬、高及PixelFormat；  
第七個參數則代表要使用哪種scale的方法；此參數可用的方法可在 libswscale/swscale.h 內找到。

最後三個參數，如無使用，可以都填上NULL。

sws\_getContext會回傳一個 SwsContext struct，我們可以把這個 struct 看成是個 handler，之後的sws\_scale和sws\_freeContext皆會用到。

以下是一個sws\_getContext的簡單例子：

> struct SwsContext \*img\_convert\_ctx;  
> img\_convert\_ctx = sws\_getContext(in\_width, in\_height, PIX\_FMT\_YUV420P,  
> out\_width, out\_height, PIX\_FMT\_YUV420P, SWS\_POINT,  
> NULL, NULL, NULL);

一開始，我們宣告img\_convert\_ctx 為指向 SwsContext 的一個 pointer；接著，我們將 sws\_getContext 的回傳值賦予給img\_convert\_ctx。

注意sws\_getContext的參數；in\_width及in\_height分別代表 source 的寬及高，out\_width及out\_height分別代表轉換後的寬與高；input 和 output 的 PixelFormat 皆為 YUV420P；使用SWS\_POINT的scale方法。

初始化完成後，接著就要進行主要的 scale 動作；我們透過 sws\_scale() 完成。sws\_scale() 的宣告如下

> int sws\_scale(SwsContext \*c, uint8\_t\* src\[\], int srcStride\[\], int srcSliceY, int srcSliceH, uint8\_t\* dst\[\], int dstStride\[\])

總共有七個參數；  
第一個參數即是由 sws\_getContext 所取得的參數。  
第二個 src 及第六個 dst 分別指向input 和 output 的 buffer。  
第三個 srcStride 及第七個 dstStride 分別指向 input 及 output 的 stride；如果不知道什麼是 stride，姑且可以先把它看成是每一列的 byte 數。  
第四個 srcSliceY，就註解的意思來看，是指第一列要處理的位置；這裡我是從頭處理，所以直接填0。想知道更詳細說明的人，可以參考 swscale.h 的註解。  
第五個srcSliceH指的是 source slice 的高度。

舉一個例子如下

> sws\_scale(img\_convert\_ctx, inbuf, inlinesize, 0, in\_height, outbuf, outlinesize);

這裡應該比較好懂，可以參考上面的參數說明。

最後，全部處理完後，需呼叫sws\_freeContext() 結束。用法很簡單，把sws\_getContext 取得的參數填入即可。如下

> sws\_freeContext(img\_convert\_ctx);

最後再整理一次，要使用swscale，只要使用 sws\_getContext() 進行初始化、sws\_scale() 進行主要轉換、sws\_freeContext() 結束，即可完成全部動作。

以下為一個簡單的範例程式，可從foreman.yuv內取出第一張圖，轉換大小後存成另一張圖。

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/\*  
\* 需設定 SRCFILE 及 DSTFILE, 長寬等資訊  
\* 需 link libswscale  
\* 主要有三個 function  
\* sws\_getContext() 是 initial 用, sws\_freeContext() 是結束用  
\* sws\_scale() 是主要運作的 function  
\* 預設只會轉換第一張 YUV, 如果要轉換整個檔, 可以把 Decoding loop 的註解拿掉  
\*/

\#include "libswscale/swscale.h"

\#define SRCFILE "foreman\_cif.yuv"  
\#define DSTFILE "out.yuv"

int main()  
\{  
// 設定原始 YUV 的長寬  
const int in\_width = 352;  
const int in\_height = 288;  
// 設定目的 YUV 的長寬  
const int out\_width = 640;  
const int out\_height = 480;

const int read\_size = in\_width \* in\_height \* 3 / 2;  
const int write\_size = out\_width \* out\_height \* 3 / 2;  
struct SwsContext \*img\_convert\_ctx;  
uint8\_t \*inbuf\[4\];  
uint8\_t \*outbuf\[4\];  
int inlinesize\[4\] = \{in\_width, in\_width/2, in\_width/2, 0\};  
int outlinesize\[4\] = \{out\_width, out\_width/2, out\_width/2, 0\};

uint8\_t in\[352\*288\*3>>1\];  
uint8\_t out\[640\*480\*3>>1\];

FILE \*fin = fopen(SRCFILE, "rb");  
FILE \*fout = fopen(DSTFILE, "wb");

if(fin == NULL) \{  
printf("open input file %s error.\\n", SRCFILE);  
return -1;  
\}

if(fout == NULL) \{  
printf("open output file %s error.\\n", DSTFILE);  
return -1;  
\}

inbuf\[0\] = malloc(in\_width\*in\_height);  
inbuf\[1\] = malloc(in\_width\*in\_height>>2);  
inbuf\[2\] = malloc(in\_width\*in\_height>>2);  
inbuf\[3\] = NULL;

outbuf\[0\] = malloc(out\_width\*out\_height);  
outbuf\[1\] = malloc(out\_width\*out\_height>>2);  
outbuf\[2\] = malloc(out\_width\*out\_height>>2);  
outbuf\[3\] = NULL;

// \*\*\*\*\*\*\*\*\* Initialize software scaling \*\*\*\*\*\*\*\*\*  
// \*\*\*\*\*\*\*\*\* sws\_getContext \*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*  
img\_convert\_ctx = sws\_getContext(in\_width, in\_height, PIX\_FMT\_YUV420P,  
out\_width, out\_height, PIX\_FMT\_YUV420P, SWS\_POINT,  
NULL, NULL, NULL);  
if(img\_convert\_ctx == NULL) \{  
fprintf(stderr, "Cannot initialize the conversion context!\\n");  
return -1;  
\}

fread(in, 1, read\_size, fin);

memcpy(inbuf\[0\], in, in\_width\*in\_height);  
memcpy(inbuf\[1\], in+in\_width\*in\_height, in\_width\*in\_height>>2);  
memcpy(inbuf\[2\], in+(in\_width\*in\_height\*5>>2), in\_width\*in\_height>>2);

// \*\*\*\*\*\*\*\*\* 主要的 function \*\*\*\*\*\*  
// \*\*\*\*\*\*\*\*\* sws\_scale \*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*  
sws\_scale(img\_convert\_ctx, inbuf, inlinesize,  
0, in\_height, outbuf, outlinesize);

memcpy(out, outbuf\[0\], out\_width\*out\_height);  
memcpy(out+out\_width\*out\_height, outbuf\[1\], out\_width\*out\_height>>2);  
memcpy(out+(out\_width\*out\_height\*5>>2), outbuf\[2\], out\_width\*out\_height>>2);

fwrite(out, 1, write\_size, fout);

// \*\*\*\*\*\*\*\*\* 結束的 function \*\*\*\*\*\*\*  
// \*\*\*\*\*\*\*\*\* sws\_freeContext \*\*\*\*\*\*\*  
sws\_freeContext(img\_convert\_ctx);

fclose(fin);  
fclose(fout);

return 0;  
\}

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以下兩張圖為執行結果

Input Image

[![foreman\_352x288][foreman_352x288]][foreman_352x288_foreman_352x288]

Output Image

[![foreman\_640x480][foreman_640x480]][foreman_640x480_foreman_640x480]

[foreman_352x288]: http://lh5.ggpht.com/_lrI46AypdcU/Sx0EV5RcmeI/AAAAAAAAAQY/IFTjtkIfNY4/foreman_352x288_thumb%5B1%5D.png?imgmax=800
[foreman_352x288_foreman_352x288]: http://lh6.ggpht.com/_lrI46AypdcU/Sx0DoOEge6I/AAAAAAAAAQU/K0CqVmXEsRE/s1600-h/foreman_352x288%5B3%5D.png
[foreman_640x480]: http://lh4.ggpht.com/_lrI46AypdcU/Sx0FEa2VIWI/AAAAAAAAAQk/TJky-QO2hbA/foreman_640x480_thumb%5B1%5D.png?imgmax=800
[foreman_640x480_foreman_640x480]: http://lh6.ggpht.com/_lrI46AypdcU/Sx0EWmuOpNI/AAAAAAAAAQg/hQtSrZbIjFo/s1600-h/foreman_640x480%5B3%5D.png