使用libav (ffmpeg)将RGB转换为YUV三份图像

FFmpeg是一个开源的跨平台的音视频处理工具，它提供了丰富的功能和库，其中就包括libavcodec和libavformat。libavcodec库是用于编解码音视频的，而libavformat库则是用于音视频的封装和解封装。

RGB和YUV是两种不同的颜色编码格式，其中RGB是由红、绿、蓝三种颜色分量构成的，而YUV是由亮度（Y）和色度（U、V）两个分量构成的。RGB和YUV在图像处理和视频编码中都有广泛的应用。

将RGB图像转换为YUV图像可以通过使用libav进行实现。具体步骤如下：

引入libav头文件：

#include <libavcodec/avcodec.h>
#include <libavformat/avformat.h>
#include ```

2. 初始化libav：
```c
av_register_all();

打开输入RGB图像文件：

AVFormatContext* inputFormatCtx = avformat_alloc_context();
if (avformat_open_input(&inputFormatCtx, "input.rgb", NULL, NULL) < 0) {
    // 打开失败处理
}
if (avformat_find_stream_info(inputFormatCtx, NULL) < 0) {
    // 获取输入流信息失败处理
}

打开输出YUV图像文件：

AVFormatContext* outputFormatCtx = avformat_alloc_context();
if (avformat_alloc_output_context2(&outputFormatCtx, NULL, NULL, "output.yuv") < 0) {
    // 分配输出格式上下文失败处理
}
if (avio_open(&outputFormatCtx->pb, "output.yuv", AVIO_FLAG_WRITE) < 0) {
    // 打开输出文件失败处理
}

创建输入和输出流：

AVStream* inputStream = inputFormatCtx->streams[0];
AVStream* outputStream = avformat_new_stream(outputFormatCtx, NULL);
if (outputStream == NULL) {
    // 创建输出流失败处理
}

设置流的编码参数：

AVCodecContext* inputCodecCtx = inputStream->codec;
AVCodecContext* outputCodecCtx = outputStream->codec;
outputCodecCtx->codec_id = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO;
outputCodecCtx->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
outputCodecCtx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
outputCodecCtx->width = inputCodecCtx->width;
outputCodecCtx->height = inputCodecCtx->height;
outputCodecCtx->time_base = inputCodecCtx->time_base;
outputCodecCtx->bit_rate = inputCodecCtx->bit_rate;
if (avcodec_parameters_from_context(outputStream->codecpar, outputCodecCtx) < 0) {
    // 设置输出流编码参数失败处理
}

打开输入和输出编解码器：

AVCodec* inputCodec = avcodec_find_decoder(inputCodecCtx->codec_id);
AVCodec* outputCodec = avcodec_find_encoder(outputCodecCtx->codec_id);
if (avcodec_open2(inputCodecCtx, inputCodec, NULL) < 0) {
    // 打开输入编解码器失败处理
}
if (avcodec_open2(outputCodecCtx, outputCodec, NULL) < 0) {
    // 打开输出编解码器失败处理
}

读取RGB图像帧，进行转换并写入YUV图像：

AVPacket packet;
while (av_read_frame(inputFormatCtx, &packet) >= 0) {
    if (packet.stream_index == 0) { // 只处理视频流
        AVFrame* inputFrame = av_frame_alloc();
        avcodec_send_packet(inputCodecCtx, &packet);
        avcodec_receive_frame(inputCodecCtx, inputFrame);
        
        AVFrame* outputFrame = av_frame_alloc();
        outputFrame->format = AV_PIX_FMT_YUV420P;
        outputFrame->width = inputFrame->width;
        outputFrame->height = inputFrame->height;
        av_frame_get_buffer(outputFrame, 32);
        
        struct SwsContext* swsCtx = sws_getContext(inputFrame->width, inputFrame->height, inputCodecCtx->pix_fmt,
                                                   outputFrame->width, outputFrame->height, outputCodecCtx->pix_fmt,
                                                   SWS_BICUBIC, NULL, NULL, NULL);
        sws_scale(swsCtx, inputFrame->data, inputFrame->linesize, 0, inputFrame->height, outputFrame->data, outputFrame->linesize);
        
        av_frame_unref(inputFrame);
        av_free(inputFrame);
        
        avcodec_send_frame(outputCodecCtx, outputFrame);
        avcodec_receive_packet(outputCodecCtx, &packet);
        
        av_write_frame(outputFormatCtx, &packet);
        
        av_packet_unref(&packet);
        av_frame_unref(outputFrame);
        av_free(outputFrame);
    }
}

写入文件尾部：

av_write_trailer(outputFormatCtx);

释放资源：

avformat_close_input(&inputFormatCtx);
avformat_free_context(inputFormatCtx);
avformat_close_input(&outputFormatCtx);
avformat_free_context(outputFormatCtx);

这样，就完成了将RGB图像转换为YUV图像的过程。

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