这篇文章对使用滤镜进行视频缩放，裁剪水印等做简单介绍。

一.滤镜

滤镜可以实现多路视频的叠加，水印，缩放，裁剪等功能，ffmpeg提供了丰富的滤镜，可以使用ffmpeg -filters来查看：
Filters:
T.. = Timeline support
.S. = Slice threading
..C = Command support
A = Audio input/output
V = Video input/output
N = Dynamic number and/or type of input/output
| = Source or sink filter
T.. adelay A->A Delay one or more audio channels.
… aecho A->A Add echoing to the audio.
… aeval A->A Filter audio signal according to a specified expression.
T.. afade A->A Fade in/out input audio.
… aformat A->A Convert the input audio to one of the specified formats.
… ainterleave N->A Temporally interleave audio inputs.
… allpass A->A Apply a two-pole all-pass filter.
… amerge N->A Merge two or more audio streams into a single multi-channel stream.
… amix N->A Audio mixing.
… anull A->A Pass the source unchanged to the output.
T.. apad A->A Pad audio with silence.
… aperms A->A Set permissions for the output audio frame.
… aphaser A->A Add a phasing effect to the audio.
… aresample A->A Resample audio data.
… aselect A->N Select audio frames to pass in output.
… asendcmd A->A Send commands to filters.
… asetnsamples A->A Set the number of samples for each output audio frames.
… asetpts A->A Set PTS for the output audio frame.
… asetrate A->A Change the sample rate without altering the data.
… asettb A->A Set timebase for the audio output link.
… ashowinfo A->A Show textual information for each audio frame.
… asplit A->N Pass on the audio input to N audio outputs.
…..
这里只是列出其中一小部分，可见ffmpeg提供了非常丰富的滤镜。

滤镜的几个基本概念

Filter:代表单个filter
FilterPad:代表一个filter的输入或输出端口，每个filter都可以有多个输入和多个输出，只有输出pad的filter称为source,只有输入pad的filter称为sink
FilterLink：若一个filter的输出pad和另一个filter的输入pad名字相同，即认为两个filter之间建立了link
FilterChain:代表一串相互连接的filters，除了source和sink外，要求每个filter的输入输出pad都有对应的输出和输入pad
**FilterGraph:**FilterChain的集合
经典示例：

图中每一个节点就是一个Filter，每一个方括号所代表的就是FilterPad，可以看到split的输出pad中有一个叫tmp的，而crop的输入pad中也有一个tmp，由此在二者之间建立了link，当然input和output代表的就是source和sink，此外，图中有三条FilterChain，第一条由input和split组成，第二条由crop和vflip组成，第三条由overlay和output组成，整张图即是一个拥有三个FilterChain的FilterGraph。

使用libavfilter为视频添加滤镜

ffmpeg官网给出的filtering_video.c介绍了滤镜的用法，这个例子将一个视频文件解码成原始的一帧数据，然后再将这一帧数据使用滤镜惊醒缩放，缩小到78x24大小后，将像素中的点转换成字符，然后显示在终端中，效果如下：

这个程序结构非常清晰的介绍了滤镜的用法，但这种将视频中的像素转换为字符，然后显示在终端的做法并不能很直观的感受滤镜的作用，因此，我对这个程序做了简单的修改，将滤镜处理后的视频保存在文件中而不是显示在终端。下面为我修改过后，完整的程序，只有一个.c文件：


#define _XOPEN_SOURCE 600 /* for usleep */
#include <unistd.h>#include <libavcodec/avcodec.h>
#include <libavformat/avformat.h>
#include <libavfilter/avfiltergraph.h>
#include <libavfilter/avcodec.h>
#include <libavfilter/buffersink.h>
#include <libavfilter/buffersrc.h>
#include <libavutil/opt.h>/*缩放滤镜，以下命令将视频缩小一般,iw,ih指的是输入的视频宽和高，
*此外也可以直接使用数字知名缩放的大小，比如:scale=200:100
*/
//const char *filter_descr = "scale=iw/2:ih/2";
/*裁剪滤镜，一下命令将视频的左上角的四分之一裁剪下来*/
//const char *filter_descr = "crop=iw/2:ih/2:0:0";
/*添加字符串水印*/
const char *filter_descr = "drawtext=fontfile=FreeSans.ttf:fontcolor=green:fontsize=30:text='Hello'";static AVFormatContext *fmt_ctx;
static AVCodecContext *dec_ctx;
AVFilterContext *buffersink_ctx;
AVFilterContext *buffersrc_ctx;
AVFilterGraph *filter_graph;
static int video_stream_index = -1;
static int64_t last_pts = AV_NOPTS_VALUE;static int open_input_file(const char *filename)
{int ret;AVCodec *dec;if ((ret = avformat_open_input(&fmt_ctx, filename, NULL, NULL)) < 0) {av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot open input file\n");return ret;}if ((ret = avformat_find_stream_info(fmt_ctx, NULL)) < 0) {av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot find stream information\n");return ret;}/* select the video stream */ret = av_find_best_stream(fmt_ctx, AVMEDIA_TYPE_VIDEO, -1, -1, &dec, 0);if (ret < 0) {av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot find a video stream in the input file\n");return ret;}video_stream_index = ret;dec_ctx = fmt_ctx->streams[video_stream_index]->codec;av_opt_set_int(dec_ctx, "refcounted_frames", 1, 0);/* init the video decoder */if ((ret = avcodec_open2(dec_ctx, dec, NULL)) < 0) {av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot open video decoder\n");return ret;}return 0;
}static int init_filters(const char *filters_descr)
{char args[512];int ret = 0;AVFilter *buffersrc  = avfilter_get_by_name("buffer");AVFilter *buffersink = avfilter_get_by_name("buffersink");AVFilterInOut *outputs = avfilter_inout_alloc();AVFilterInOut *inputs  = avfilter_inout_alloc();AVRational time_base = fmt_ctx->streams[video_stream_index]->time_base;enum AVPixelFormat pix_fmts[] = { AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_NONE };filter_graph = avfilter_graph_alloc();if (!outputs || !inputs || !filter_graph) {ret = AVERROR(ENOMEM);goto end;}/* buffer video source: the decoded frames from the decoder will be inserted here. */snprintf(args, sizeof(args),"video_size=%dx%d:pix_fmt=%d:time_base=%d/%d:pixel_aspect=%d/%d",dec_ctx->width, dec_ctx->height, dec_ctx->pix_fmt,time_base.num, time_base.den,dec_ctx->sample_aspect_ratio.num, dec_ctx->sample_aspect_ratio.den);ret = avfilter_graph_create_filter(&buffersrc_ctx, buffersrc, "in",args, NULL, filter_graph);if (ret < 0) {av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot create buffer source\n");goto end;}/* buffer video sink: to terminate the filter chain. */ret = avfilter_graph_create_filter(&buffersink_ctx, buffersink, "out",NULL, NULL, filter_graph);if (ret < 0) {av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot create buffer sink\n");goto end;}ret = av_opt_set_int_list(buffersink_ctx, "pix_fmts", pix_fmts,AV_PIX_FMT_NONE, AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);if (ret < 0) {av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot set output pixel format\n");goto end;}/** Set the endpoints for the filter graph. The filter_graph will* be linked to the graph described by filters_descr.*//** The buffer source output must be connected to the input pad of* the first filter described by filters_descr; since the first* filter input label is not specified, it is set to "in" by* default.*/outputs->name       = av_strdup("in");outputs->filter_ctx = buffersrc_ctx;outputs->pad_idx    = 0;outputs->next       = NULL;/** The buffer sink input must be connected to the output pad of* the last filter described by filters_descr; since the last* filter output label is not specified, it is set to "out" by* default.*/inputs->name       = av_strdup("out");inputs->filter_ctx = buffersink_ctx;inputs->pad_idx    = 0;inputs->next       = NULL;if ((ret = avfilter_graph_parse_ptr(filter_graph, filters_descr,&inputs, &outputs, NULL)) < 0)goto end;if ((ret = avfilter_graph_config(filter_graph, NULL)) < 0)goto end;end:avfilter_inout_free(&inputs);avfilter_inout_free(&outputs);return ret;
}FILE * file_fd;static void write_frame(const AVFrame *frame)
{if(frame->format==AV_PIX_FMT_YUV420P){printf("format is yuv420p\n");}else{printf("format is not yuv420p\n");}printf("frame widht=%d,frame height=%d\n",\frame->width,frame->height);fwrite(frame->data[0],1,frame->width*frame->height,file_fd);fwrite(frame->data[1],1,frame->width/2*frame->height/2,file_fd);fwrite(frame->data[2],1,frame->width/2*frame->height/2,file_fd);
}int main(int argc, char **argv)
{int ret;AVPacket packet;AVFrame *frame = av_frame_alloc();AVFrame *filt_frame = av_frame_alloc();int got_frame;file_fd = fopen("hello.yuv","wb+");if (!frame || !filt_frame) {perror("Could not allocate frame");exit(1);}if (argc != 2) {fprintf(stderr, "Usage: %s file\n", argv[0]);exit(1);}av_register_all();avfilter_register_all();if ((ret = open_input_file(argv[1])) < 0)goto end;if ((ret = init_filters(filter_descr)) < 0)goto end;/* read all packets */while (1) {if ((ret = av_read_frame(fmt_ctx, &packet)) < 0)break;if (packet.stream_index == video_stream_index) {got_frame = 0;ret = avcodec_decode_video2(dec_ctx, frame, &got_frame, &packet);if (ret < 0) {av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Error decoding video\n");break;}if (got_frame) {frame->pts = av_frame_get_best_effort_timestamp(frame);/* push the decoded frame into the filtergraph */if (av_buffersrc_add_frame_flags(buffersrc_ctx, frame, AV_BUFFERSRC_FLAG_KEEP_REF) < 0) {av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Error while feeding the filtergraph\n");break;}/* pull filtered frames from the filtergraph */while (1) {ret = av_buffersink_get_frame(buffersink_ctx, filt_frame);if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF)break;if (ret < 0)goto end;write_frame(filt_frame);av_frame_unref(filt_frame);}av_frame_unref(frame);}}av_free_packet(&packet);}
end:avfilter_graph_free(&filter_graph);avcodec_close(dec_ctx);avformat_close_input(&fmt_ctx);av_frame_free(&frame);av_frame_free(&filt_frame);if (ret < 0 && ret != AVERROR_EOF) {fprintf(stderr, "Error occurred: %s\n", av_err2str(ret));exit(1);}fclose(file_fd);exit(0);
}

文件编译参考前面的文章，便宜时会报错：No such filter: ‘drawtext’。这是因为我们没有是能这个滤镜。
解决办法：程序找不到 drawtext这个filter，一般是因为使用默认编译选项是该filter并未被编译进库里面，所以重新再编译ffmpeg，并且在执行”./configure ……”时加上“–enable-libfreetype”。这样就ok了。
完整的配置如下，我们之前已经使能了aac,h.264编解码器。

./configure --enable-libx264 --enable-gpl --enable-decoder=h264 --enable-encoder=libx264 --enable-shared --enable-static --disable-yasm -enable-nonfree  --enable-libfdk-aac --enable-shared --enable-libfreetype --prefix=tmp

配置结束后执行make && make install安装即可。
编译后，执行实例如下：
./out.bin rain.mp4
然后再当前文件下会生成hello.yuv的视频文件，这是原始数据格式的视频，可以使用ffplay来播放：
ffplay -s 1280x640 hello.yuv
改程序会打印出视频的长和宽，这里的1280x640请使用打印出来的长和宽来代替。
三.缩放，裁剪，添加字符串水印
滤镜的用法基本就是如上程序给出的步骤，我们可以通过指定不同的描述字符串来实现不同的滤镜功能。下面的字符串将视频缩放为200x100大小，着我在程序里的注释中已经给出了。
原视频：

缩小为一半：
const char *filter_descr = “scale=iw/2:ih/2”;
缩小后现象不明显，就不贴图了。
如下命令将视频裁剪出中间的1/4。
const char *filter_descr = “crop=iw/2:ih/2:iw/4:ih/4”;
效果如下：

下面字符串给视频添加hello的字符串水印：
const char *filter_descr = “drawtext=fontfile=FreeSans.ttf:fontcolor=green:fontsize=30:text=’Hello’”;
效果如下：

更复杂的滤镜的使用，期待和大家一起学习。

ffmpeg学习十二：滤镜（实现视频缩放，裁剪，水印等）相关推荐

FFmpeg学习之二（yuv视频渲染）
FFmpeg学习之二 (yuv视频渲染) yuv简介 1.yuv是什么 2.yuv采集方式 3.yuv存储方式 4.yuv格式 yuv视频渲染 1. iOS YUV视频渲染 1.1 IOS利用open ...
ffmpeg学习（13）音视频转码（2）使用filter
ffmpeg学习(10)音视频文件muxer(1)封装格式转换中介绍了媒体文件的封装格式转换,ffmpeg学习(11)音视频文件muxer(2)多输入混流中介绍了音视频的混流,本文介绍基于ffmp ...
OpenCV与图像处理学习十二——图像形状特征之HOG特征
OpenCV与图像处理学习十二--图像形状特征之HOG特征一.图像特征理解 1.1 颜色特征 1.2 纹理特征 1.3 形状特征 1.4 空间关系特征二.形状特征描述 2.1 HOG特征 2.1. ...
PyTorch框架学习十二——损失函数
PyTorch框架学习十二--损失函数一.损失函数的作用二.18种常见损失函数简述 1.L1Loss(MAE) 2.MSELoss 3.SmoothL1Loss 4.交叉熵CrossEntropy ...
（转）SpringMVC学习(十二)——SpringMVC中的拦截器
http://blog.csdn.net/yerenyuan_pku/article/details/72567761 SpringMVC的处理器拦截器类似于Servlet开发中的过滤器Filter, ...
【FastAPI 学习十二】定时任务篇 (移步博客园或个人网站无广告，界面清爽整洁)
声明目前个人放弃CSDN平台,文章只发布于个人网站和博客园博客园地址 [FastAPI 学习十二]定时任务篇
ffmpeg学习（11）音视频文件muxer（2）多输入混流
在 ffmpeg学习(3)编码.解码的流程介绍和 ffmpeg学习(9)音视频文件demuxer中介绍了媒体文件的解封装.本文记录Ffmpeg封装格式另一种处理与与demuxer相反方式–视音频复用 ...
ffmpeg学习日记604-指令-将视频格式转为H264格式
ffmpeg学习日记604-指令-将视频格式转为H264格式在第四篇中,想要解码视频,缺没有弄清楚怎样的一个数据流,现在又明晰了一点,所谓的h264编解码,并不是直接将视频格式,通过h264编解码为 ...
C1认证学习十二（网络拓扑）
C1认证学习十二(网络拓扑) 任务背景互联网是一个广义的概念,它泛指是一切通过网路连接在一起的计算机的集合,所以,若果只是局部观察,那就不能再说互联网是一个互联的了,那么,如果说对于一个公司来说,具 ...

ffmpeg学习十二：滤镜（实现视频缩放，裁剪，水印等）

一.滤镜

滤镜的几个基本概念

使用libavfilter为视频添加滤镜

ffmpeg学习十二：滤镜（实现视频缩放，裁剪，水印等）相关推荐

最新文章

热门文章