4.图像处理库libswscale的sws_getContext()，sws_scale()，avdevice_register_all()，gdigrab简记

Posted 2020-12-16 博客天空

原文链接：https://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/44305697

　　FFmpeg中的图像处理（缩放，YUV/RGB格式转换）类库libswsscale的源代码。libswscale是一个主要用于处理图片像素数据的类库。可以完成图片像素格式的转换，图片的拉伸等工作。有关libswscale的使用可以参考文章：https://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/42134965

　　它的初始化函数为sws_getContext()，它的数据处理函数为sws_scale()。

　　SwsContext是使用libswscale时候一个贯穿始终的结构体。但是我们在使用FFmpeg的类库进行开发的时候，是无法看到它的内部结构的。在libswscaleswscale.h中只能看到一行定义：struct SwsContext;

　　它的定义位于libswscaleswscale_internal.h中，（几百行的定义）

　　sws_getContext()是初始化SwsContext的函数。

struct SwsContext *sws_getContext(int srcW, int srcH, enum AVPixelFormat srcFormat,
                                  int dstW, int dstH, enum AVPixelFormat dstFormat,
                                  int flags, SwsFilter *srcFilter,
                                  SwsFilter *dstFilter, const double *param);

该函数包含以下参数：

srcW：源图像的宽
srcH：源图像的高
srcFormat：源图像的像素格式
dstW：目标图像的宽
dstH：目标图像的高
dstFormat：目标图像的像素格式
flags：设定图像拉伸使用的算法

 成功执行的话返回生成的SwsContext，否则返回NULL。

　　成功执行的话返回生成的SwsContext，否则返回NULL。sws_getContext()的定义位于libswscaleutils.c　　

　　从sws_getContext()的定义中可以看出，它首先调用了一个函数sws_alloc_context()用于给SwsContext分配内存。然后将传入的源图像，目标图像的宽高，像素格式，以及标志位分别赋值给该SwsContext相应的字段。最后调用一个函数sws_init_context()完成初始化工作。下面我们分别看一下sws_alloc_context()和sws_init_context()这两个函数。
　　

　　sws_init_context()除了对SwsContext中的各种变量进行赋值之外，主要按照顺序完成了以下一些工作：
1. 通过sws_rgb2rgb_init()初始化RGB转RGB（或者YUV转YUV）的函数（注意不包含RGB与YUV相互转换的函数）。
2. 通过判断输入输出图像的宽高来判断图像是否需要拉伸。如果图像需要拉伸，那么unscaled变量会被标记为1。
3. 通过sws_setColorspaceDetails()初始化颜色空间。
4. 一些输入参数的检测。例如：如果没有设置图像拉伸方法的话，默认设置为SWS_BICUBIC；如果输入和输出图像的宽高小于等于0的话，也会返回错误信息。
5. 初始化Filter。这一步根据拉伸方法的不同，初始化不同的Filter。
6. 如果flags中设置了“打印信息”选项SWS_PRINT_INFO，则输出信息。
7. 如果不需要拉伸的话，调用ff_get_unscaled_swscale()将特定的像素转换函数的指针赋值给SwsContext中的swscale指针。
8. 如果需要拉伸的话，调用ff_getSwsFunc()将通用的swscale()赋值给SwsContext中的swscale指针（这个地方有点绕，但是确实是这样的）。
　　

1.初始化RGB转RGB（或者YUV转YUV）的函数。注意这部分函数不包含RGB与YUV相互转换的函数。

sws_rgb2rgb_init()

sws_rgb2rgb_init()的定义位于libswscale gb2rgb.c，

从sws_rgb2rgb_init()代码中可以看出，有两个初始化函数：rgb2rgb_init_c()是初始化C语言版本的RGB互转（或者YUV互转）的函数，rgb2rgb_init_x86()则是初始化X86汇编版本的RGB互转的函数。
PS：在libswscale中有一点需要注意：很多的函数名称中包含类似“_c”这样的字符串，代表了该函数是C语言写的。与之对应的还有其它标记，比如“_mmx”，“sse2”等。
　　C语言版本的RGB互转函数的初始化函数rgb2rgb_init_c()，定义位于libswscale gb2rgb_template.c，

可以看出rgb2rgb_init_c()执行后，会把C语言版本的图像格式转换函数赋值给系统的函数指针。

　　rgb24tobgr24_c()完成了RGB24向BGR24格式的转换。函数的定义如下所示。从代码中可以看出，该函数实现了“R”与“B”之间位置的对调，从而完成了这两种格式之间的转换。

　　rgb24to16_c()完成了RGB24向RGB16像素格式的转换。

　　yuyvtoyuv422_c()完成了YUYV向YUV422像素格式的转换。

　　该函数将YUYV像素数据分离成为Y，U，V三个分量的像素数据。其中extract_even_c()用于获取一行像素中序数为偶数的像素，对应提取了YUYV像素格式中的“Y”。extract_odd2_c()用于获取一行像素中序数为奇数的像素，并且把这些像素值再次按照奇偶的不同，存储于两个数组中。对应提取了YUYV像素格式中的“U”和“V”。
　　rgb2rgb_init_x86()用于初始化基于X86汇编语言的RGB互转的代码。由于对汇编不是很熟，不再作详细分析。

　　

　　可以看出，rgb2rgb_init_x86()首先调用了av_get_cpu_flags()获取CPU支持的特性，根据特性调用rgb2rgb_init_mmx()，rgb2rgb_init_3dnow()，rgb2rgb_init_mmxext()，rgb2rgb_init_sse2()，rgb2rgb_init_avx()等函数。

　　

2.判断图像是否需要拉伸。

这一步主要通过比较输入图像和输出图像的宽高实现。系统使用一个unscaled变量记录图像是否需要拉伸，如下所示。

unscaled = (srcW == dstW && srcH == dstH);

3.初始化颜色空间。

初始化颜色空间通过函数sws_setColorspaceDetails()完成。sws_setColorspaceDetails()是FFmpeg的一个API函数，它的声明如下所示：

int sws_setColorspaceDetails(struct SwsContext *c, const int inv_table[4],
                             int srcRange, const int table[4], int dstRange,
                             int brightness, int contrast, int saturation);

简单解释一下几个参数的含义：
c：需要设定的SwsContext。
inv_table：描述输出YUV颜色空间的参数表。
srcRange：输入图像的取值范围（“1”代表JPEG标准，取值范围是0-255；“0”代表MPEG标准，取值范围是16-235）。
table：描述输入YUV颜色空间的参数表。
dstRange：输出图像的取值范围。
brightness：未研究。
contrast：未研究。
saturation：未研究。
　　

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