FFmpeg开发笔记(二十二)FFmpeg中SAR与DAR的显示宽高比

《FFmpeg开发实战:从零基础到短视频上线》一书提到:通常情况下,在视频流解析之后,从AVCodecContext结构得到的宽高就是视频画面的宽高。然而有的视频文件并非如此,如果按照AVCodecContext设定的宽高展示视频,会发现画面被压扁或者拉长了。比如该书第10章源码playsync.c在播放meg.vob时的视频画面如下图所示:

可见按照现有方式展示的话,视频画面被拉长了。这是因为视频尺寸有三种宽高概念,说明如下:

1、采样宽高比,指的是摄像头在采集画面时,方格内部的宽度与高度的采样点数量比例。采样宽高比的英文叫做"Sample Aspect Ratio",简称SAR。

2、像素宽高比,指的是视频画面保存到文件时,宽度和高度各占据多少像素。像素宽高比的英文叫做"Pixel Aspect Ratio",简称PAR。

3、显示宽高比,指的是视频画面渲染到屏幕时,显示出来的宽度与高度比例。显示宽高比的英文叫做"Display Aspect Ratio",简称DAR。

采样宽高比对应AVCodecParameters结构的sample_aspect_ratio字段,该字段为分数类型AVRational。

像素宽高比对应AVCodecContext结构的width与height两个字段,比例值等于width/height。

显示宽高比对应最终要显示的画面尺寸,该值需要额外计算。多数时候sample_aspect_ratio的num与den均为1,表示宽高两个方向的采样点比例为1:1,此时像素宽高比等于显示宽高比。

由此可见,当sample_aspect_ratio的num与den均为1时,表示像素点是个正方形,此时AVCodecContext结构的宽高就是视频的宽高,无需另外处理。只有sample_aspect_ratio的num不等于den时,表示像素点是个长方形,才需要另外计算显示宽高比,并根据视频高度计算视频的实际宽度。

已知三个宽高比的转换式子如下:

复制代码
DAR = PAR x SAR

令DAR=实际宽度/实际高度,则代入具体的字段,可得详细的转换式子如下:

复制代码
实际宽度   width    sample_aspect_ratio.num
--------------------- = ------------------ X ---------------------------------------------------------------------------
实际高度   height   sample_aspect_ratio.den

当实际高度为height时,表示保持原画面尺寸,则实际的画面宽度计算式子如下。

复制代码
             sample_aspect_ratio.num
实际宽度 = width X ---------------------------------------------------------------------------
             sample_aspect_ratio.den

假如已经求得DAR值并保存在变量display_aspect_ratio中,那么实际宽度 = 实际高度 * PAR = 实际高度 * display_aspect_ratio.num / display_aspect_ratio.den。

根据上述所列的几个计算式子,编写如下的宽高比以及实际宽度的求解代码如下所示。

复制代码
int origin_width = video_decode_ctx->width;
int origin_height = video_decode_ctx->height;
AVRational aspect_ratio = src_video->codecpar->sample_aspect_ratio;
AVRational display_aspect_ratio;
av_reduce(&display_aspect_ratio.num, &display_aspect_ratio.den,
          origin_width  * aspect_ratio.num,
          origin_height * aspect_ratio.den,
          1024 * 1024);
av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "origin size is %dx%d, SAR %d:%d, DAR %d:%d\n",
       origin_width, origin_height,
       aspect_ratio.num, aspect_ratio.den,
       display_aspect_ratio.num, display_aspect_ratio.den);
int real_width = origin_width;
// 第一种方式:根据SAR的采样宽高比,由原始的宽度算出实际的宽度
if (aspect_ratio.num!=0 && aspect_ratio.den!=0 && aspect_ratio.num!=aspect_ratio.den) {
    real_width = origin_width * aspect_ratio.num / aspect_ratio.den;
}
int target_height = 270;
int target_width = target_height*origin_width/origin_height;
// 第二种方式:根据DAR的显示宽高比,由目标的高度算出目标的宽度
if (aspect_ratio.num!=0 && aspect_ratio.den!=0 && aspect_ratio.num!=aspect_ratio.den) {
    target_width = target_height * display_aspect_ratio.num / display_aspect_ratio.den;
}
av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "real size is %dx%d, target_width=%d, target_height=%d\n",
    real_width, origin_height, target_width, target_height);

上述修改后的代码已经附在了《FFmpeg开发实战:从零基础到短视频上线》一书第10章的源码chapter10/playsync2.c中,这个c代码是playsync.c的改进版,能够根据sample_aspect_ratio的宽高比例调整目标视频的画面尺寸。

接着执行下面的编译命令。

复制代码
gcc playsync2.c -o playsync2 -I/usr/local/ffmpeg/include -L/usr/local/ffmpeg/lib -I/usr/local/sdl2/include -L/usr/local/sdl2/lib -lsdl2 -lavformat -lavdevice -lavfilter -lavcodec -lavutil -lswscale -lswresample -lpostproc -lm

编译完成后执行以下命令启动测试程序,期望播放视频文件meg.vob。

复制代码
./playsync2 ../meg.vob

程序运行完毕,发现控制台输出以下的日志信息。

复制代码
Success open input_file ../meg.vob.
origin size is 720x576, SAR 64:45, DAR 16:9
real size is 1024x576, target_width=480, target_height=270
......

同时弹出SDL窗口播放视频画面,如下图所示:

可见画面尺寸符合该视频的实际宽高比例,表示上述代码正确实现了调整视频尺寸的功能。

相关推荐
归秋1424 小时前
多轨音频智能混音软件怎么选:从 demo 到更完整作品的 AI 后期工具思路
人工智能·音视频
小猴子爱上树6 小时前
跨马翻译:批量图片翻译与视频字幕、智能抠图一站式在线图片翻译工具
大数据·人工智能·python·音视频
每天死循环6 小时前
ComfyUI MiniMax H3文生视频(t2v)提示词教程:四段式写法+5秒768p实测(附模板和参数)
音视频·文生视频·comfyui·ai视频·minimax
企业数字化笔记8 小时前
视频像素分割怎么选?HSV 阈值、传统掩膜、语义分割和实例分割的效果与代价
opencv·音视频
Maynor9969 小时前
6张商品图→17秒带货短视频:开源12个Claude Skills,配音、字幕花字、BGM本地一条命令出片
ffmpeg·ai编程·claude·电商·agent skills
youdexiang9 小时前
AI 生成会议纪要好用吗?多款 APP 功能分析
java·人工智能·音视频
AI创界者9 小时前
【开源实战】MiniMax-H3 本地离线高自由度 ComfyUI 工作流搭建指南(含规则松绑与提示词映射)
人工智能·aigc·音视频
AIGC小尼9 小时前
8G 显存零基础本地部署 AI 漫剧全流程|ComfyUI+Wan2.2+FFmpeg 离线成片完整方案(含代码 / 指令 / 排坑)
人工智能·ffmpeg·php·comfyui·ai漫剧
hai3152475439 小时前
文本矩阵化拆解与视频矩阵化构建
线性代数·矩阵·音视频
昨日之日200610 小时前
Visual Enhancer:一键让模糊照片视频变清晰,升分辨率、插帧、转HDR,一键搞定素材修复
计算机视觉·音视频