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4.调整和缩放视频的尺寸

​ FFmpeg中，我们可以使用一个特定的选项调整视频的宽度和高度；也可以使用 scale filter改变帧的尺寸，两者相比，scale提供了更高级的特征。

调整视频的尺寸

​ 我们可以使用 -s 选项来设置输出视频的宽度和高度，该选项应放置在输出文件名称之前。-s 用于指定视频的分辨率，即宽度和高度，其形式为 w x h ，其中

w

表示宽度，

h

表示高度，两者的单位都是像素。例如，想要将输出文件的尺寸改为320×240，命令如下：

ffmpeg -i input_file -s 320x240 output_file

预定义视频帧尺寸

​ 我们一般并不直接输入视频的宽度和高度值，而是使用一系列预定义好的视频尺寸，它们各自适用于不同的平台，我们应该优先使用这些预定义尺寸。例如，以下两个命令的结果相同：

ffmpeg -i input.avi -s 640x480 output.avi
ffmpeg -i input.avi -s vga output.avi

调整尺寸的代价：Nyquist采样原理

​ 为了在移动设备或者网络上使用，我们通常都会将视频从一个大尺寸调整为一个小尺寸，这种做法我们称之为降采样。我们必须认识到，视频在降低尺寸之后，一些细节可能会丢失，这可以由Nyquist采样原理做详细描述：在信号或者信息被采样时，如果我们想要获得良好采样数据（采样数据能表示的图形越是和源信息相似，且数据越小，采样越好），我们就必须使用源信息频率的2倍以上频率来采样。这意味着，如果想要在降采样视频中保留源视频的细节信息，那么我们采用的缩放率必须大于0.5。

​ 例如，一个800×600的视频中包含一个宽为2像素的细节信息，当我们将它缩放到640×480时，它的缩放率为0.8，此时两个像素会被缩放为两个像素：

	640 pixels / 800 pixels = 0.8
	2pixels * 0.8 = 1.6 pixel = 2 pixels

​ 但当它缩放到160×120时，细节就会丢失：

	160 pixels / 800 pixels = 0.2
	2pixels * 0.2 = 0.4 pixel = 0 pixels

​ 这意味着，降采样后，只有宽度大于等于3像素的细节才会被保留下来。

特殊的放大过滤器

​ 在实际操作中，我们很少会将视频的尺寸放大，虽然在所有的媒体播放器上都提供了视频放大的功能，但放大操作会导致生成的画面变得模糊，尤其是当源视频的分辨率很小时这种模糊非常明显。我们可以使用特殊的super2xsai filter来完成平滑的放大处理：



​ 描述：这个filter使用了一个特殊的像素扩大算法，在不丢失源图像清晰度的情况下，将视频帧尺寸放大2倍。其中“2xsai”表示”2 times scale and interpolate“(以像素插补完成2倍放大)。

​ 例如，我们可以将一个128×96的视频放大2倍，命令如下：

ffmpeg -i phone_video.3gp -vf super2xsai output.mp4

高级缩放

​ 除了使用 -s 选项来改变视频帧尺寸外，我们也可以使用 scale filter来完成类似的工作，scale filter应该放在它所在 filtergraphs 的末尾。

我们实际运行命令：ffmpeg -i 1.mp4 out.mp4,则可以看到输出中有：

    Stream #0:0(und): Video: h264 (libx264) (avc1 / 0x31637661), yuv420p, 1280x720 [SAR 1:1 DAR 16:9], q=-1--1, 23.98 fps, 24k tbn, 23.98 tbc (default)
    
PAR：Pixel aspect ratio 的简写,它可以理解为播放设备中像素块的长宽比，因此这个参数是和设备相关的，和视频文件无关。例如电脑上的PAR是1:1的，也就是说像素块是正方形的，因此想要在电脑上播放的视频，应该按照这个PAR来设置其他参数。而电视则由于标准不同，其PAR也不同，如使用NTSC标准的TV设备，其PAR=0.911,使用PAL标准的TV设备，其PAR=1.094。因此，720:480分辨率的视频播放在NTSC和720:576分辨率的视频播放在PAL上时，实际显示的长宽比都是4:3，也就是DAR为4:3.
注：NTSC和PAL中左右8个像素都不使用，都会抛弃掉，因此720:480实际中使用的其实是704:480.如下：
		702 * 0.911 ： 480 ~ 4 ：3	 ~表示约等于
		702 * 1.094 ： 576 ~ 4 ：3     ~表示约等于

因此，能在TV中正常播放的视频，如果直接在电脑中播放，那么画面必定会变形，会被压扁或者拉伸。因此电脑中会有专门用于播放DVD的程序，它们会去调整视频的大小使得实际播放时的DAR保持一致。当然这里的调整一般都不会完美，总有细微的变形。

DAR：Display Aspect Ratio，就是视频播放时，我们实际看到的图像宽高的比例。当我们对视频进行缩放时，也要按这个比例来，否则会使图像看起来被压扁或者拉长了似的。

SAR：Sample Aspect Ratio，是MEPG4引入的一个概念，仅在MEPG4中使用。它的含义是：按这个比例拉伸视频。例如，我们有一个704x480的视频，如果我们想要用4:3的宽高比显示这个视频，则它需要一个10:11的SAR。即
		704*10 ： 480*11 = 4 ： 3

A,AR:表示分辨率的宽高比，如 1280x720，则 a = 1280:720 = 16：9

总结：一个视频的DAR是固定的，如果实际播放时不是这个DAR，那么画面必定会有一定程度的变形。在知道DAR的前提下，只有知道视频的播放设备的PAR才能确定该设备匹配的分辨率，然而实际上，一个视频将来会在哪些设备上播放是不能确定的，因此SAR应理解为这个视频所需的PAR，而PAR是播放设备固有的一个属性。

也就是说，对于一个视频：
			DAR = A * SAR
但实际播放时真实的DAR（real）：
			DAR（real） = A * PAR
因此，仅当实际播放设备的PAR = 所需的SAR，视频才能正确播放（不变形）

​ 例如，下面两条命令的结果相同：

ffmpeg -i input.mpg -s 320x240 output.mp4
ffmpeg -i input.mpg -vf scale=320:240 output.mp4

​ scale filter高级的地方在于除了指定缩放尺寸之外，还能使用上表中描述的额外参数。

按比例缩放输入视频

​ 在不知道输入视频的尺寸，我们仍然可以按比例来缩放源视频，我们通过使用 scale filter 中的 ih 和 iw 参数来实现比例缩放，例如如果想要创建一半原尺寸的视频，我们可以使用命令：

ffmpeg -i input.mpg -vf scale=iw/2:ih/2 output.mp4

​ 缩放为原尺寸90%，命令：

ffmpeg -i input.mpg -vf scale=iw*0.9:ih*0.9 output.mp4

​ 我们也可以用黄金分割比例 PHI = 1.61803398874989484820 来缩放视频：

ffmpeg -i input.mpg -vf scale=iw/PHI:ih/PHI output.mp4

缩放到预定义宽度或者预定义高度

​ 在输入视频的尺寸和长宽比都未知的情况下，我们想将输出视频设置一个特定高度或者特定宽度，此时我们就可以使用scale filter中的aspect（简写为 a ） 参数来实现这一需求。例如，想要将输出的宽度设为400，高度按同比例缩放，那么我们可以使用以下命令：

ffmpeg -i input.avi -vf scale=400:400/a

​ 将输出高度设置为300，宽度按同比例缩放，命令如下：

ffmpeg -i input.avi -vf scale=300*a：300

使用以下命令：

ffmpeg -i input.avi -vf scale=400:400/a

​ 将输出高度设置为300，宽度按同比例缩放，命令如下：

ffmpeg -i input.avi -vf scale=300*a：300