将CGImage转换为CVPixelBuffer像素缓存

前言

在iOS和macOS开发中，经常会遇到图像处理的需求，其中CGImage和CVPixelBuffer是两种常见的图像数据结构。CGImage是Core Graphics框架提供的图像数据类型，而CVPixelBuffer是Core Video框架提供的图像数据类型。两种数据结构都有自己的特点和用途，在不同的场景下可以使用不同的数据结构。

本文将介绍如何将CGImage转换为CVPixelBuffer像素缓存。首先，我们将讨论两种不同的方法：使用Core Graphics和Core Video。然后，我们将比较这两种方法的特点，并给出实际的示例。

使用Core Graphics将CGImage转换为CVPixelBuffer

可以使用Core Graphics框架中的CGBitmapContextCreate函数将CGImage转换为CVPixelBuffer。此函数创建一个CGBitmapContext对象，该对象可以用来创建一个新的CGImage对象，然后可以使用CVPixelBufferCreateWithBytes函数将CGImage对象转换为CVPixelBuffer对象。

func cgImageToCVPixelBufferWithCoreGraphics(cgImage: CGImage) -> CVPixelBuffer? {
    let width = cgImage.width
    let height = cgImage.height
    let bitsPerComponent = 8
    let bytesPerRow = width * 4
    let colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB()
    let bitmapInfo = CGBitmapInfo.byteOrder32Little | CGImageAlphaInfo.premultipliedFirst.rawValue
    guard let context = CGBitmapContextCreate(nil, width, height, bitsPerComponent, bytesPerRow, colorSpace, bitmapInfo) else {
        return nil
    }
    context.draw(cgImage, in: CGRect(x: 0, y: 0, width: width, height: height))
    guard let cgImageRef = context.makeImage() else {
        return nil
    }
    var pixelBuffer: CVPixelBuffer?
    CVPixelBufferCreateWithBytes(kCFAllocatorDefault, width, height, kCVPixelFormatType_32ARGB, UnsafeMutableRawPointer(mutating: context.data), bytesPerRow, nil, nil, &pixelBuffer)
    return pixelBuffer
}

使用Core Video将CGImage转换为CVPixelBuffer

可以使用Core Video框架中的CVPixelBufferCreateWithBytes函数将CGImage转换为CVPixelBuffer。此函数直接创建一个CVPixelBuffer对象，而无需创建一个CGBitmapContext对象。

func cgImageToCVPixelBufferWithCoreVideo(cgImage: CGImage) -> CVPixelBuffer? {
    let width = cgImage.width
    let height = cgImage.height
    let format = kCVPixelFormatType_32ARGB
    var pixelBuffer: CVPixelBuffer?
    CVPixelBufferCreateWithBytes(kCFAllocatorDefault, width, height, format, UnsafeMutableRawPointer(mutating: cgImage.dataProvider!.data), cgImage.dataProvider!.bytesPerRow, nil, nil, &pixelBuffer)
    return pixelBuffer
}

两种方法的比较

使用Core Graphics将CGImage转换为CVPixelBuffer的优点是，可以控制图像的格式和颜色空间。但是，这种方法效率较低，因为需要创建一个CGBitmapContext对象。使用Core Video将CGImage转换为CVPixelBuffer的优点是，效率更高，因为无需创建一个CGBitmapContext对象。但是，这种方法不能控制图像的格式和颜色空间。

示例

let cgImage = UIImage(named: "image.png")!.cgImage!
let pixelBuffer = cgImageToCVPixelBufferWithCoreGraphics(cgImage: cgImage)

总结

本文介绍了如何在Swift中将CGImage转换为CVPixelBuffer像素缓存，并讨论了两种不同的方法：使用Core Graphics和Core Video，并对各自的特点进行了对比分析，最后给出了一个具体的示例。