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ffmpeg中的sws_scale算法性能對比

sws_scale的算法有如下這些選擇。

ffmpeg中的sws_scale算法性能對比
#define SWS_FAST_BILINEAR     1
#define SWS_BILINEAR          2
#define SWS_BICUBIC           4
#define SWS_X                 8
#define SWS_POINT          0x10
#define SWS_AREA           0x20
#define SWS_BICUBLIN       0x40
#define SWS_GAUSS          0x80
#define SWS_SINC          0x100
#define SWS_LANCZOS       0x200
#define SWS_SPLINE        0x400      
ffmpeg中的sws_scale算法性能對比

首先,将一幅1920*1080的風景圖像,縮放為400*300的24位RGB,下面的幀率,是指每秒鐘縮放并渲染的次數。(經過我的測試,渲染的時間可以忽略不計,主要時間還是耗費在縮放算法上。)

算法 幀率 圖像主觀感受
SWS_FAST_BILINEAR 228 圖像無明顯失真,感覺效果很不錯。
SWS_BILINEAR 95 感覺也很不錯,比上一個算法邊緣平滑一些。
SWS_BICUBIC 80 感覺差不多,比上上算法邊緣要平滑,比上一算法要銳利。
SWS_X 91 與上一圖像,我看不出差別。
SWS_POINT 427 細節比較銳利,圖像效果比上圖略差一點點。
SWS_AREA 116 與上上算法,我看不出差別。
SWS_BICUBLIN 87 同上。
SWS_GAUSS 80 相對于上一算法,要平滑(也可以說是模糊)一些。
SWS_SINC 30 相對于上一算法,細節要清晰一些。
SWS_LANCZOS 70 相對于上一算法,要平滑(也可以說是模糊)一點點,幾乎無差別。
SWS_SPLINE 47 和上一個算法,我看不出差別。

總評,以上各種算法,圖檔縮小之後的效果似乎都不錯。如果不是對比着看,幾乎看不出縮放效果的好壞。上面所說的清晰(銳利)與平滑(模糊),是一種客觀感受,并非清晰就比平滑好,也非平滑比清晰好。其中的Point算法,效率之高,讓我震撼,但效果卻不差。此外,我對比過使用CImage的繪制時縮放,其幀率可到190,但效果慘不忍睹,顔色嚴重失真。

第二個試驗,将一幅1024*768的風景圖像,放大到1920*1080,并進行渲染(此時的渲染時間,雖然不是忽略不計,但不超過5ms的渲染時間,不影響下面結論的相對準确性)。

算法 幀率 圖像主觀感受
SWS_FAST_BILINEAR 103 圖像無明顯失真,感覺效果很不錯。
SWS_BILINEAR 100 和上圖看不出差別。
SWS_BICUBIC 78 相對上圖,感覺細節清晰一點點。
SWS_X 106 與上上圖無差別。
SWS_POINT 112 邊緣有明顯鋸齒。
SWS_AREA 114 邊緣有不明顯鋸齒。
SWS_BICUBLIN 95 與上上上圖幾乎無差別。
SWS_GAUSS 86 比上圖邊緣略微清楚一點。
SWS_SINC 20 與上上圖無差別。
SWS_LANCZOS 64 與上圖無差別。
SWS_SPLINE 40 與上圖無差別。

總評,Point算法有明顯鋸齒,Area算法鋸齒要不明顯一點,其餘各種算法,肉眼看來無明顯差異。此外,使用CImage進行渲染時縮放,幀率可達105,效果與Point相似。

個人建議,如果對圖像的縮放,要追求高效,比如說是視訊圖像的處理,在不明确是放大還是縮小時,直接使用SWS_FAST_BILINEAR算法即可。如果明确是要縮小并顯示,建議使用Point算法,如果是明确要放大并顯示,其實使用CImage的Strech更高效。

當然,如果不計速度追求畫面品質。在上面的算法中,選擇幀率最低的那個即可,畫面效果一般是最好的。

不過總的來說,ffmpeg的scale算法,速度還是非常快的,畢竟我選擇的素材可是高清的圖檔。

(本想順便上傳一下圖檔,但各組圖檔差異其實非常小,恐怕上傳的時候格式轉換所造成的圖像細節丢失,已經超過了各圖檔本身的細節差異,是以此處不上傳圖檔了。)

注:試驗了一下OpenCV的Resize效率,和上面相同的情況下,OpenCV在上面的放大試驗中,每秒可以進行52次,縮小試驗中,每秒可以進行458次。