如何将C++ FFmpeg的AVFrame直接复制到C# WritableBitmap缓存

原本通过FFmpeg的sws_scale将解码后的AVFrame缩放后传入C#的WritableBitmap缓存，显示完全正常。现在希望跳过缩放步骤，直接将AVFrame缓存复制到WritableBitmap缓存，但用memcpy实现后无显示效果，求正确的复制方式。

相关代码 #

原C++缩放实现及函数定义 #

int scale_decoded_video_frame(void* handle, void* scalerHandle, void* scaledBuffer, int scaledBufferStride) 

sws_scale(
    scalerContext->sws_context,
    srcData,
    context->frame->linesize,
    0, 
    scalerContext->source_height,
    reinterpret_cast<uint8_t**>(&scaledBuffer),
    &scaledBufferStride);

C#声明及调用代码 #

[DllImport(LibraryName, EntryPoint = "scale_decoded_video_frame", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern int ScaleDecodedVideoFrame(IntPtr handle, IntPtr scalerHandle, IntPtr scaledBuffer, int scaledBufferStride);

WriteableBitmap w = new WriteableBitmap(1920, 1080, 96, 96, PixelFormats.Pbgra32, null);
RenderOptions.SetBitmapScalingMode(w, BitmapScalingMode.NearestNeighbor);
w.Lock();

Int32Rect rect = new Int32Rect(0, 0, 1920, 1080);

resultCode = FFmpegVideoPInvoke.ScaleDecodedVideoFrame(decoderPtr, scalerHandle, w.BackBuffer, w.BackBufferStride);
if (resultCode == 0)
   w.AddDirtyRect(rect);

w.Unlock();

尝试的无效memcpy代码 #

memcpy(scaledBuffer, context->frame->data, AV_NUM_DATA_POINTERS * sizeof(uint8_t));
memcpy(&scaledBufferStride, context->frame->linesize, AV_NUM_DATA_POINTERS * sizeof(int));

你写的memcpy存在核心错误：

1. context->frame->data是指针数组，代码只复制了指针本身的字节，而非指针指向的实际像素数据
2. WritableBitmap使用Pbgra32格式，而FFmpeg解码出的AVFrame通常是YUV格式（如YUV420P），格式不兼容直接复制必然无法显示
3. 即使格式一致，AVFrame的linesize和WritableBitmap的BackBufferStride可能因内存对齐存在差异，不能直接整块复制

跳过缩放的前提是AVFrame的分辨率、像素格式必须和WritableBitmap完全匹配，分两种情况处理：

情况1：AVFrame为YUV格式，需转BGRA32（无缩放） #

用sws_scale仅做格式转换（因分辨率一致，无缩放逻辑）：

1. 先初始化格式转换上下文（示例以YUV420P转BGRA为例）：

// 初始化时创建转换上下文
SwsContext* convertCtx = sws_getContext(
    srcWidth, srcHeight, AV_PIX_FMT_YUV420P,
    srcWidth, srcHeight, AV_PIX_FMT_BGRA,
    SWS_BILINEAR, NULL, NULL, NULL);

2. 修改C++函数实现格式转换：

int scale_decoded_video_frame(void* handle, void* scalerHandle, void* scaledBuffer, int scaledBufferStride) {
    DecoderContext* context = reinterpret_cast<DecoderContext*>(handle);
    AVFrame* frame = context->frame;

    uint8_t* dstData[1] = { reinterpret_cast<uint8_t*>(scaledBuffer) };
    int dstLinesize[1] = { scaledBufferStride };

    // 仅做格式转换，无缩放
    int ret = sws_scale(
        convertCtx,
        frame->data,
        frame->linesize,
        0,
        frame->height,
        dstData,
        dstLinesize);

    return ret > 0 ? 0 : -1;
}

情况2：AVFrame已为BGRA32格式，直接逐行复制 #

若AVFrame像素格式为AV_PIX_FMT_BGRA且分辨率匹配，逐行复制数据（适配linesize差异）：

int scale_decoded_video_frame(void* handle, void* scalerHandle, void* scaledBuffer, int scaledBufferStride) {
    DecoderContext* context = reinterpret_cast<DecoderContext*>(handle);
    AVFrame* frame = context->frame;

    // 逐行复制，处理linesize和BackBufferStride的差异
    for (int y = 0; y < frame->height; y++) {
        uint8_t* srcRow = frame->data[0] + y * frame->linesize[0];
        uint8_t* dstRow = reinterpret_cast<uint8_t*>(scaledBuffer) + y * scaledBufferStride;
        // 复制一行的像素数据（BGRA每个像素占4字节）
        memcpy(dstRow, srcRow, frame->width * 4);
    }

    return 0;
}

关键注意事项 #

• 必须保证AVFrame的宽高与WritableBitmap完全一致，否则会显示错乱
• Pbgra32对应FFmpeg的AV_PIX_FMT_BGRA格式，注意字节顺序为B、G、R、A
• 禁止直接复制frame->data指针数组，必须复制指针指向的实际像素数据
• 逐行复制时必须考虑linesize的内存对齐差异，避免越界或数据缺失

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Spuriga