libyuv NV12缩放

iOS开发中,摄像头采集的NV12数据缩放代码实现:
YUV格式解释,步长(间距)解释:https://www.jianshu.com/p/eace8c08b169

摄像头采集的数据CMSampleBufferRef里面的CVImageBufferRef是NV12格式,如果需要对它进行缩放或者添加水印,需要先转换为I420,对I420进行缩放或者添加水印后,再转换为NV12,然后再转换为CVImageBufferRef,CVImageBufferRef再转换为CMSampleBufferRef。

下面是利用libyuv库进行的转换代码:
需要特别注意的是开辟内存空间使用的是步长,不是宽度,网上很多资料都是:宽度x长度x1.5 来计算,这种情况必须是要缩放的宽是16(iOS13之前是16,iOS13之后是64)的倍数。例如886x1920的尺寸缩放成720x1280。这样可以直接用宽,这是因为720是16的倍数。如果是缩放成710x1280,那就不能直接使用宽,而是需要使用 (710 / 16 + 1) x 16 也就是720来计算,具体可以看下面的代码。iOS13使用了64位对齐,也就是步长是64的倍数。而之前的版本使用的是16位对齐。

每次转换结束都会存储对应的yuv数据,可以使用yuv查看软件来检查是否转换成功。
yuv查看软件 百度网盘下载链接: https://pan.baidu.com/s/1A4Vt6NMedOT4ASVxiVmjcg 提取码: cyvb

1.CMSampleBufferRef缩放到指定尺寸,并返回CVPixelBufferRef:
/**
 * 数据流NV12(420f)压缩
 * 数据流中数据格式是NV12,但是NV12数据限制不能直接处理,故先转换成i420数据,再做缩放
 * 然后转回NV12数据,后续通过其他函数转换为数据流
 * 注意:转换的宽高必须是偶数,如传入的不是偶数,内部会自动转为偶数
 */
+ (CVPixelBufferRef)convertNV12ToI420Scale:(CMSampleBufferRef)sampleBufRef scaleSize:(CGSize)scaleSize {
    int scale_width = scaleSize.width;
    int scale_hight = scaleSize.height;
    // 确保宽高是偶数
    if (scale_width % 2 != 0) {
        scale_width++;
    }
    if (scale_hight % 2 != 0) {
        scale_hight++;
    }
    //CVPixelBufferRef是CVImageBufferRef的别名,两者操作几乎一致。
    //获取CMSampleBuffer的图像地址
    CVImageBufferRef pixelBuffer = CMSampleBufferGetImageBuffer(sampleBufRef);
    if (!pixelBuffer) {
        return nil;
    }
    //表示开始操作数据
    CVPixelBufferLockBaseAddress(pixelBuffer, 0);
    //图像宽度(像素)
    size_t buffer_width = CVPixelBufferGetWidth(pixelBuffer);
    //图像高度(像素)
    size_t buffer_height = CVPixelBufferGetHeight(pixelBuffer);
    //获取CVImageBufferRef中的y数据
    uint8_t *src_y_frame = (unsigned char *)CVPixelBufferGetBaseAddressOfPlane(pixelBuffer, 0);
    //获取CMVImageBufferRef中的uv数据
    uint8_t *src_uv_frame =(unsigned char *) CVPixelBufferGetBaseAddressOfPlane(pixelBuffer, 1);
    //y stride
    size_t plane1_stride = CVPixelBufferGetBytesPerRowOfPlane(pixelBuffer, 0);
    //uv stride
    size_t plane2_stride = CVPixelBufferGetBytesPerRowOfPlane(pixelBuffer, 1);
    //y height
    size_t plane1_height = CVPixelBufferGetHeightOfPlane(pixelBuffer, 0);
    //uv height
    size_t plane2_height = CVPixelBufferGetHeightOfPlane(pixelBuffer, 1);
    //y_size
    size_t plane1_size = plane1_stride * plane1_height;
    //uv_size
    size_t plane2_size = plane2_stride * plane2_height;
    //yuv_size(内存空间)
    size_t frame_size = plane1_size + plane2_size;
    size_t buffer_u_strate = plane2_stride / 2;
    size_t buffer_v_strate = plane2_stride / 2;

    // 1.NV12转换为I420
    // 开辟buffer_frame大小的内存空间用于存放转换好的i420数据
    uint8* buffer_frame = (unsigned char *)malloc(frame_size);
    uint8* buffer_u = buffer_frame + plane1_size;
    uint8* buffer_v = buffer_u + plane1_size / 4;

    libyuv::NV12ToI420(/*const uint8 *src_y*/ src_y_frame,
                       /*int src_stride_y*/ (int)plane1_stride,
                       /*const uint8 *src_uv*/ src_uv_frame,
                       /*int src_stride_uv*/ (int)plane2_stride,
                       /*uint8 *dst_y*/ buffer_frame,
                       /*int dst_stride_y*/ (int)plane1_stride,
                       /*uint8 *dst_u*/ buffer_u,
                       /*int dst_stride_u*/ (int)buffer_u_strate,
                       /*uint8 *dst_v*/ buffer_v,
                       /*int dst_stride_v*/ (int)buffer_v_strate,
                       /*int width*/ (int)buffer_width,
                       /*int height*/ (int)buffer_height);

//    static NSInteger count = 0;
//    count++;
//    if (count == 1) {
//        NSData *dstData = [NSData dataWithBytes:buffer_frame length:frame_size];
//        NSString *dstPath = [NSString stringWithFormat:@"%@%@", NSHomeDirectory(), @"/Documents/i420.yuv"];
//        if ([[NSFileManager defaultManager] fileExistsAtPath:dstPath]) {
//            [[NSFileManager defaultManager] removeItemAtPath:dstPath error:nil];
//        }
//        [dstData writeToFile:dstPath atomically:NO];
//        NSLog(@"============buffer_size:%@ x %@, strate_width:%@, scale_size:%@ x %@", @(buffer_width), @(buffer_height), @(plane1_stride), @(scale_width), @(scale_hight));
//    }

    // 2.I420数据进行相应的缩放
    int scale_plane1_stride = scale_width;
    // 步长必须是16的倍数,因为涉及到字节对齐,而且iOS13和之前的版本处理方式不一样,要注意
    int stride_length = 16;
    if ([UIDevice currentDevice].systemVersion.floatValue >= 13.0) {
        stride_length = 64;
    } else {
        stride_length = 16;
    }
    if ((scale_width % stride_length) != 0) {
        scale_plane1_stride = (scale_width / stride_length + 1) * stride_length;
    }
    
    int scale_plane2_stride = scale_plane1_stride;
    int scale_plane1_height = scale_hight;
    int scale_plane2_height = scale_hight / 2;
    int scale_plane1_size = scale_plane1_stride * scale_plane1_height;
    int scale_plane2_size = scale_plane2_stride * scale_plane2_height;
    int scale_frame_size = scale_plane1_size + scale_plane2_size;

    uint8* scale_buffer = (unsigned char *)malloc(scale_frame_size);
    uint8* scale_buffer_u = scale_buffer + scale_plane1_size;
    uint8* scale_buffer_v = scale_buffer_u + scale_plane1_size / 4;

    libyuv::I420Scale(/*const uint8 *src_y*/ buffer_frame,
                      /*int src_stride_y*/ (int)plane1_stride,
                      /*const uint8 *src_u*/ buffer_u,
                      /*int src_stride_u*/ (int)plane2_stride >> 1,
                      /*const uint8 *src_v*/ buffer_v,
                      /*int src_stride_v*/ (int)plane2_stride >> 1,
                      /*int src_width*/ (int)buffer_width,
                      /*int src_height*/ (int)buffer_height,
                      /*uint8 *dst_y*/ scale_buffer,
                      /*int dst_stride_y*/ scale_plane1_stride,
                      /*uint8 *dst_u*/ scale_buffer_u,
                      /*int dst_stride_u*/ scale_plane1_stride >> 1,
                      /*uint8 *dst_v*/ scale_buffer_v,
                      /*int dst_stride_v*/ scale_plane1_stride >> 1,
                      /*int dst_width*/ scale_width,
                      /*int dst_height*/ scale_hight,
                      /*enum FilterMode filtering*/ libyuv::kFilterNone
                      );

//    if (count == 1) {
//        NSData *dstData = [NSData dataWithBytes:scale_buffer length:scale_frame_size];
//        NSString *dstPath = [NSString stringWithFormat:@"%@%@", NSHomeDirectory(), @"/Documents/scalei420.yuv"];
//        if ([[NSFileManager defaultManager] fileExistsAtPath:dstPath]) {
//            [[NSFileManager defaultManager] removeItemAtPath:dstPath error:nil];
//        }
//        [dstData writeToFile:dstPath atomically:NO];
//    }
    
    // 3.把缩放后的I420数据转换为NV12
    int nv12_plane1_stride = scale_plane1_stride;
    int nv12_width = scale_width;
    int nv12_hight = scale_hight;
    int nv12_frame_size = scale_frame_size;
    
    uint8 *nv12_dst_y = (uint8 *)malloc(nv12_frame_size);
    uint8 *nv12_dst_uv = nv12_dst_y + nv12_plane1_stride * nv12_hight;

    libyuv::I420ToNV12(/*const uint8 *src_y*/ scale_buffer,
                       /*int src_stride_y*/ scale_plane1_stride,
                       /*const uint8 *src_u*/ scale_buffer_u,
                       /*int src_stride_u*/ scale_plane1_stride >> 1,
                       /*const uint8 *src_v*/ scale_buffer_v,
                       /*int src_stride_v*/ scale_plane1_stride >> 1,
                       /*uint8 *dst_y*/ nv12_dst_y,
                       /*int dst_stride_y*/ nv12_plane1_stride,
                       /*uint8 *dst_uv*/ nv12_dst_uv,
                       /*int dst_stride_uv*/ nv12_plane1_stride,
                       /*int width*/ nv12_width,
                       /*int height*/ nv12_hight);
    
//    if (count == 1) {
//        NSData *dstData = [NSData dataWithBytes:nv12_dst_y length:nv12_frame_size];
//        NSString *dstPath = [NSString stringWithFormat:@"%@%@", NSHomeDirectory(), @"/Documents/toNv12.yuv"];
//        if ([[NSFileManager defaultManager] fileExistsAtPath:dstPath]) {
//            [[NSFileManager defaultManager] removeItemAtPath:dstPath error:nil];
//        }
//        [dstData writeToFile:dstPath atomically:NO];
//    }

    CVPixelBufferUnlockBaseAddress(pixelBuffer, 0);
    free(buffer_frame);
    free(scale_buffer);
    
    // 4.NV12转换为CVPixelBufferRef
    NSDictionary *pixelAttributes = @{(id)kCVPixelBufferIOSurfacePropertiesKey : @{}};
    CVPixelBufferRef dstPixelBuffer = NULL;
    CVReturn result = CVPixelBufferCreate(kCFAllocatorDefault,
                                          nv12_width, nv12_hight, kCVPixelFormatType_420YpCbCr8BiPlanarFullRange,
                                          (__bridge CFDictionaryRef)pixelAttributes, &dstPixelBuffer);

    CVPixelBufferLockBaseAddress(dstPixelBuffer, 0);
    uint8_t *yDstPlane = (uint8*)CVPixelBufferGetBaseAddressOfPlane(dstPixelBuffer, 0);
    memcpy(yDstPlane, nv12_dst_y, nv12_plane1_stride * nv12_hight);
    uint8_t *uvDstPlane = (uint8*)CVPixelBufferGetBaseAddressOfPlane(dstPixelBuffer, 1);
    memcpy(uvDstPlane, nv12_dst_uv, nv12_plane1_stride * nv12_hight / 2);
    if (result != kCVReturnSuccess) {
        NSLog(@"Unable to create cvpixelbuffer %d", result);
    }
    CVPixelBufferUnlockBaseAddress(dstPixelBuffer, 0);

    free(nv12_dst_y);

    return dstPixelBuffer;
}
2.CVPixelBufferRef转换为CMSampleBufferRef:
// NV12数据转换为数据流
+ (CMSampleBufferRef)pixelBufferToSampleBuffer:(CVPixelBufferRef)pixelBuffer {
    CMSampleBufferRef sampleBuffer;
    CMTime frameTime = CMTimeMakeWithSeconds([[NSDate date] timeIntervalSince1970], 1000000000);
    CMSampleTimingInfo timing = {frameTime, frameTime, kCMTimeInvalid};
    CMVideoFormatDescriptionRef videoInfo = NULL;
    CMVideoFormatDescriptionCreateForImageBuffer(NULL, pixelBuffer, &videoInfo);
    
    OSStatus status = CMSampleBufferCreateForImageBuffer(kCFAllocatorDefault, pixelBuffer, true, NULL, NULL, videoInfo, &timing, &sampleBuffer);
    if (status != noErr) {
        NSLog(@"Failed to create sample buffer with error %d.", (int)status);
    }
    CVPixelBufferRelease(pixelBuffer);
    if (videoInfo) {
        CFRelease(videoInfo);
    }
    return sampleBuffer;
}
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 215,463评论 6 497
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,868评论 3 391
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 161,213评论 0 351
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,666评论 1 290
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,759评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,725评论 1 294
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,716评论 3 415
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,484评论 0 270
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,928评论 1 307
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,233评论 2 331
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,393评论 1 345
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,073评论 5 340
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,718评论 3 324
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,308评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,538评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,338评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,260评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容