FFMPEG 图像拉伸缩放及数据格式转换

本文转载自http://blog.csdn.net/li_wen01/article/details/65445743

在做摄像头数据采集处理的时候，经常会遇到摄像头输入数据格式的不同，导致编码的时候需要再进行一次数据装换。在X264的编码中，是需要将YUV的Y,U,V 三个分量的数据独立出来。遇到一些YUV交叉分布的数据就比较的麻烦，需要自己设计算法对数据进行分离。但是在FFMPEG中，它就已经包含了图像格式转换的接口，同时它还带有图像拉伸缩放的功能。下面代码实现了任意数据格式的转换和任意尺寸的缩放。

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1. /*=============================================================================     
2. #     FileName: scaling_image.c   
3. #         Desc: an example of ffmpeg scale image 
4. #       Author: licaibiao     
5. #   LastChange: 2017-03-23     
6. =============================================================================*/  
7.   
8. #include <libavutil/imgutils.h>  
9. #include <libswscale/swscale.h>  
10.   
11. int main(int argc, charchar **argv)  
12. {  
13.     enum AVPixelFormat src_pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUYV422;  
14.     enum AVPixelFormat dst_pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;  
15.     struct SwsContext *sws_ctx;  
16.       
17.     const charchar *dst_filename = NULL;  
18.     const charchar *src_filename = NULL;  
19.     const charchar *dst_size = NULL;  
20.     const charchar *src_size = NULL;  
21.     uint8_t *src_data[4];   
22.     uint8_t *dst_data[4];  
23.     int src_linesize[4];  
24.     int dst_linesize[4];  
25.     int src_bufsize;  
26.     int dst_bufsize;  
27.     int src_w ;  
28.     int src_h ;  
29.     int dst_w ;   
30.     int dst_h ;  
31.     int i;   
32.     int ret;  
33.   
34.     FILEFILE *src_file;  
35.     FILEFILE *dst_file;  
36.   
37.     if (argc != 5) {  
38.         fprintf(stderr, "Usage: %s input_file input_size(w x h)  output_file  output_size(w x h)\n"  
39.                 "API example program to show how to scale an image with libswscale.\n"  
40.                 "This program generates a  pictures, rescales them to the given "  
41.                 "output_size and saves them to an output file named output_file\n."  
42.                 "\n", argv[0]);  
43.         exit(1);  
44.     }  
45.       
46.     /*source file parse*/  
47.     src_filename = argv[1];  
48.     src_size     = argv[2];  
49.     if (av_parse_video_size(&src_w, &src_h, src_size) < 0) {  
50.         fprintf(stderr,  
51.                 "Invalid size '%s', must be in the form WxH or a valid size abbreviation\n",  
52.                 dst_size);  
53.         exit(1);  
54.     }  
55.     src_file = fopen(src_filename, "rb");  
56.     if (!src_file) {  
57.         fprintf(stderr, "Could not open source file %s\n", dst_filename);  
58.         exit(1);  
59.     }  
60.   
61.     /*destination file parse*/  
62.     dst_filename = argv[3];  
63.     dst_size     = argv[4];  
64.     if (av_parse_video_size(&dst_w, &dst_h, dst_size) < 0) {  
65.         fprintf(stderr,  
66.                 "Invalid size '%s', must be in the form WxH or a valid size abbreviation\n",  
67.                 dst_size);  
68.         exit(1);  
69.     }  
70.     dst_file = fopen(dst_filename, "wb");  
71.     if (!dst_file) {  
72.         fprintf(stderr, "Could not open destination file %s\n", dst_filename);  
73.         exit(1);  
74.     }  
75.   
76.     /* create scaling context */  
77.     sws_ctx = sws_getContext(src_w, src_h, src_pix_fmt, dst_w, dst_h, dst_pix_fmt,  
78.                              SWS_BILINEAR, NULL, NULL, NULL);  
79.     if (!sws_ctx) {  
80.         fprintf(stderr,  
81.                 "Impossible to create scale context for the conversion "  
82.                 "fmt:%s s:%dx%d -> fmt:%s s:%dx%d\n",  
83.                 av_get_pix_fmt_name(src_pix_fmt), src_w, src_h,  
84.                 av_get_pix_fmt_name(dst_pix_fmt), dst_w, dst_h);  
85.         ret = AVERROR(EINVAL);  
86.         goto end;  
87.     }  
88.   
89.     /* allocate source and destination image buffers */  
90.     if ((ret = av_image_alloc(src_data, src_linesize, src_w, src_h, src_pix_fmt, 16)) < 0) {  
91.         fprintf(stderr, "Could not allocate source image\n");  
92.         goto end;  
93.     }  
94.     src_bufsize = ret;  
95.   
96.     /* buffer is going to be written to rawvideo file, no alignment */  
97.     if ((ret = av_image_alloc(dst_data, dst_linesize, dst_w, dst_h, dst_pix_fmt, 1)) < 0) {  
98.         fprintf(stderr, "Could not allocate destination image\n");  
99.         goto end;  
100.     }  
101.     dst_bufsize = ret;  
102.   
103.     fread(src_data[0], 1, src_bufsize, src_file);  
104.     sws_scale(sws_ctx, (const uint8_t * const*)src_data,  src_linesize, 0, src_h, dst_data, dst_linesize);  
105.       
106.     fprintf(stderr, "Scaling succeeded. Play the output file with the command:\n"  
107.            "ffplay -f rawvideo -pix_fmt %s -video_size %dx%d %s\n",  
108.            av_get_pix_fmt_name(dst_pix_fmt), dst_w, dst_h, dst_filename);  
109.   
110.     /* write scaled image to file */  
111.     fwrite(dst_data[0], 1, dst_bufsize, dst_file);  
112.   
113. end:  
114.     fclose(dst_file);  
115.     fclose(src_file);  
116.     av_freep(&src_data[0]);  
117.     av_freep(&dst_data[0]);  
118.     sws_freeContext(sws_ctx);  
119.     return ret < 0;  
120. }  

Mkaefile

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1. OUT_APP      = test  
2. INCLUDE_PATH = /usr/local/include/  
3. INCLUDE = -I$(INCLUDE_PATH)libavutil/ -I$(INCLUDE_PATH)libavdevice/ \  
4.             -I$(INCLUDE_PATH)libavcodec/ -I$(INCLUDE_PATH)libswresample \  
5.             -I$(INCLUDE_PATH)libavfilter/ -I$(INCLUDE_PATH)libavformat \  
6.             -I$(INCLUDE_PATH)libswscale/  
7.   
8. FFMPEG_LIBS = -lavformat -lavutil -lavdevice -lavcodec -lswresample -lavfilter -lswscale  
9. SDL_LIBS    =   
10. LIBS        = $(FFMPEG_LIBS)$(SDL_LIBS)  
11.   
12. COMPILE_OPTS = $(INCLUDE)  
13. C            = c  
14. OBJ          = o  
15. C_COMPILER   = cc  
16. C_FLAGS      = $(COMPILE_OPTS) $(CPPFLAGS) $(CFLAGS)  
17.   
18. LINK         = cc -o   
19. LINK_OPTS    = -lz -lm  -lpthread  
20. LINK_OBJ     = read_device.o   
21.   
22. .$(C).$(OBJ):  
23.     $(C_COMPILER) -c -g $(C_FLAGS) $<  
24.   
25.   
26. $(OUT_APP): $(LINK_OBJ)  
27.     $(LINK)$@  $(LINK_OBJ)  $(LIBS) $(LINK_OPTS)  
28.   
29. clean:  
30.         -rm -rf *.$(OBJ) $(OUT_APP) core *.core *~  *.jpeg  

运行：

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1. licaibiao@ubuntu:~/test/FFMPEG/examples$ ./test yuyv_320_240 320x240 out640_480 640x480  
2. Scaling succeeded. Play the output file with the command:  
3. ffplay -f rawvideo -pix_fmt yuv420p -video_size 640x480 out640_480  
4. licaibiao@ubuntu:~/test/FFMPEG/examples$  

    运行时输入的参数为：输入文件，,输入文件的尺寸，输出文件名，输出文件尺寸。

    需要注意的是： 输入文件格式要与程序中src_pix_fmt 设置一致，输出数据格式由dst_pix_fmt 设置。

原始输入数据yuyv_320_240

拉伸后的输出数据：out640_480

    博客显示的问题看上去输入与输出图像差不多大，实际图片输入是输出的1/4大小。