最簡單的基于FFmpeg的編碼器-純凈版（不包含libavformat）
來源：程序員人生 發(fā)布時間：2015-01-04 09:06:54 閱讀次數(shù)：4244次
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最簡單的基于FFmpeg的視頻編碼器文章列表：
最簡單的基于FFMPEG的視頻編碼器（YUV編碼為H.264）
最簡單的基于FFmpeg的視頻編碼器-更新版（YUV編碼為HEVC(H.265)）
最簡單的基于FFmpeg的編碼器-純凈版（不包括libavformat）
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本文記錄1個更加“純凈”的基于FFmpeg的視頻編碼器。此前記錄過1個基于FFmpeg的視頻編碼器：
《最簡單的基于FFmpeg的視頻編碼器-更新版（YUV編碼為HEVC(H.265)）》
這個視頻編碼器調(diào)用了FFmpeg中的libavformat和libavcodec兩個庫完成了視頻編碼工作。但是這不是1個“純凈”的編碼器。上述兩個庫中l(wèi)ibavformat完成封裝格式處理，而libavcodec完成編碼工作。1個“純凈”的編碼器，理論上說只需要使用libavcodec就足夠了，其實不需要使用libavformat。本文記錄的編碼器就是這樣的1個“純凈”的編碼器，它僅僅通過調(diào)用libavcodec將YUV數(shù)據(jù)編碼為H.264/HEVC等格式的緊縮視頻碼流。
流程圖
僅使用libavcodec（不使用libavformat）編碼視頻的流程以下圖所示。
流程圖中關(guān)鍵函數(shù)的作用以下所列：
avcodec_register_all()：注冊所有的編解碼器。
avcodec_find_encoder()：查找編碼器。
avcodec_alloc_context3()：為AVCodecContext分配內(nèi)存。
avcodec_open2()：打開編碼器。
avcodec_encode_video2()：編碼1幀數(shù)據(jù)。
兩個存儲數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)體以下所列：
AVFrame：存儲1幀未編碼的像素數(shù)據(jù)。
AVPacket：存儲1幀緊縮編碼數(shù)據(jù)。
對照
簡單記錄1下這個只使用libavcodec的“純凈版”視頻編碼器和使用libavcodec+libavformat的視頻編碼器的不同。
PS：使用libavcodec+libavformat的編碼器參考文章 《最簡單的基于FFmpeg的視頻編碼器-更新版（YUV編碼為HEVC(H.265)）》
（1）
以下與libavformat相干的函數(shù)在“純凈版”視頻編碼器中都不存在。
av_register_all()：注冊所有的編解碼器，復(fù)用/解復(fù)用器等等組件。其中調(diào)用了avcodec_register_all()注冊所有編解碼器相干的組件。
avformat_alloc_context()：創(chuàng)建AVFormatContext結(jié)構(gòu)體。
avformat_alloc_output_context2()：初始化1個輸出流。
avio_open()：打開輸出文件。
avformat_new_stream()：創(chuàng)建AVStream結(jié)構(gòu)體。avformat_new_stream()中會調(diào)用avcodec_alloc_context3()創(chuàng)建AVCodecContext結(jié)構(gòu)體。
avformat_write_header()：寫文件頭。
av_write_frame()：寫編碼后的文件幀。
av_write_trailer()：寫文件尾。
（2）
新增了以下幾個函數(shù)
avcodec_register_all()：只注冊編解碼器有關(guān)的組件。avcodec_alloc_context3()：創(chuàng)建AVCodecContext結(jié)構(gòu)體。
可以看出，相比于“完全”的編碼器，這個純凈的編碼器函數(shù)調(diào)用更加簡單，功能相對少1些，相對來講更加的“輕量”。
源代碼
/**
* 最簡單的基于FFmpeg的視頻編碼器（純凈版）
* Simplest FFmpeg Video Encoder Pure
*
* 雷霄驊 Lei Xiaohua
* leixiaohua1020@126.com
* 中國傳媒大學(xué)/數(shù)字電視技術(shù)
* Communication University of China / Digital TV Technology
* http://blog.csdn.net/leixiaohua1020
*
* 本程序?qū)崿F(xiàn)了YUV像素數(shù)據(jù)編碼為視頻碼流（H264，MPEG2，VP8等等）。
* 它僅僅使用了libavcodec（而沒有使用libavformat）。
* 是最簡單的FFmpeg視頻編碼方面的教程。
* 通過學(xué)習(xí)本例子可以了解FFmpeg的編碼流程。
* This software encode YUV420P data to video bitstream
* (Such as H.264, H.265, VP8, MPEG2 etc).
* It only uses libavcodec to encode video (without libavformat)
* It's the simplest video encoding software based on FFmpeg.
* Suitable for beginner of FFmpeg
*/
#include <stdio.h>
extern "C"
{
#include "libavutilopt.h"
#include "libavcodecavcodec.h"
#include "libavutilimgutils.h"
};
//test different codec
#define TEST_H264 0
#define TEST_HEVC 1
int main(int argc, char* argv[])
{
AVCodec *pCodec;
AVCodecContext *pCodecCtx= NULL;
int i, ret, x, y, got_output;
FILE *fp_in;
FILE *fp_out;
AVFrame *pFrame;
AVPacket pkt;
int y_size;
int framecnt=0;
char filename_in[]="../ds_480x272.yuv";
#if TEST_HEVC
AVCodecID codec_id=AV_CODEC_ID_HEVC;
char filename_out[]="ds.hevc";
#else
AVCodecID codec_id=AV_CODEC_ID_H264;
char filename_out[]="ds.h264";
#endif
int in_w=480,in_h=272;
int framenum=100;
avcodec_register_all();
pCodec = avcodec_find_encoder(codec_id);
if (!pCodec) {
printf("Codec not found
");
return ⑴;
}
pCodecCtx = avcodec_alloc_context3(pCodec);
if (!pCodecCtx) {
printf("Could not allocate video codec context
");
return ⑴;
}
pCodecCtx->bit_rate = 400000;
pCodecCtx->width = in_w;
pCodecCtx->height = in_h;
pCodecCtx->time_base.num=1;
pCodecCtx->time_base.den=25;
pCodecCtx->gop_size = 10;
pCodecCtx->max_b_frames = 1;
pCodecCtx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
if (codec_id == AV_CODEC_ID_H264)
av_opt_set(pCodecCtx->priv_data, "preset", "slow", 0);
if (avcodec_open2(pCodecCtx, pCodec, NULL) < 0) {
printf("Could not open codec
");
return ⑴;
}
pFrame = av_frame_alloc();
if (!pFrame) {
printf("Could not allocate video frame
");
return ⑴;
}
pFrame->format = pCodecCtx->pix_fmt;
pFrame->width = pCodecCtx->width;
pFrame->height = pCodecCtx->height;
ret = av_image_alloc(pFrame->data, pFrame->linesize, pCodecCtx->width, pCodecCtx->height,
pCodecCtx->pix_fmt, 16);
if (ret < 0) {
printf("Could not allocate raw picture buffer
");
return ⑴;
}
//Input raw data
fp_in = fopen(filename_in, "rb");
if (!fp_in) {
printf("Could not open %s
", filename_in);
return ⑴;
}
//Output bitstream
fp_out = fopen(filename_out, "wb");
if (!fp_out) {
printf("Could not open %s
", filename_out);
return ⑴;
}
y_size = pCodecCtx->width * pCodecCtx->height;
//Encode
for (i = 0; i < framenum; i++) {
av_init_packet(&pkt);
pkt.data = NULL; // packet data will be allocated by the encoder
pkt.size = 0;
//Read raw YUV data
if (fread(pFrame->data[0],1,y_size,fp_in)< 0|| // Y
fread(pFrame->data[1],1,y_size/4,fp_in)< 0|| // U
fread(pFrame->data[2],1,y_size/4,fp_in)< 0){ // V
return ⑴;
}else if(feof(fp_in)){
break;
}
pFrame->pts = i;
/* encode the image */
ret = avcodec_encode_video2(pCodecCtx, &pkt, pFrame, &got_output);
if (ret < 0) {
printf("Error encoding frame
");
return ⑴;
}
if (got_output) {
printf("Succeed to encode frame: %5d size:%5d
",framecnt,pkt.size);
framecnt++;
fwrite(pkt.data, 1, pkt.size, fp_out);
av_free_packet(&pkt);
}
}
//Flush Encoder
for (got_output = 1; got_output; i++) {
ret = avcodec_encode_video2(pCodecCtx, &pkt, NULL, &got_output);
if (ret < 0) {
printf("Error encoding frame
");
return ⑴;
}
if (got_output) {
printf("Flush Encoder: Succeed to encode 1 frame! size:%5d
",pkt.size);
fwrite(pkt.data, 1, pkt.size, fp_out);
av_free_packet(&pkt);
}
}
fclose(fp_out);
avcodec_close(pCodecCtx);
av_free(pCodecCtx);
av_freep(&pFrame->data[0]);
av_frame_free(&pFrame);
return 0;
}
運行結(jié)果
通過設(shè)定定義在程序開始的宏，肯定需要使用的編碼器。
//test different codec
#define TEST_H264 0
#define TEST_HEVC 1
當(dāng)TEST_H264設(shè)置為1的時候，編碼H.264文件“ds.h264”。
當(dāng)TEST_HEVC設(shè)置為1的時候，解碼HEVC文件“ds.hevc”。
輸入文件是“ds_480x272.yuv”。
程序運行的截圖以下所示。
輸入的YUV文件以下圖所示。
輸出的HEVC文件以下圖所示。
下載
Simplest ffmpeg encoder pure工程被作為子工程添加到了simplest ffmpeg video encoder工程中。新版的simplest ffmpeg video encoder的信息以下。
Simplest ffmpeg video encoderSourceForge主頁：https://sourceforge.net/projects/simplestffmpegvideoencoder/
CSDN下載地址：http://download.csdn.net/detail/leixiaohua1020/8322003
本程序?qū)崿F(xiàn)了YUV像素數(shù)據(jù)編碼為視頻碼流（H.265，H264，MPEG2，VP8等等）。
是最簡單的FFmpeg視頻編碼方面的教程。
它包括以下兩個子項目：
simplest_ffmpeg_video_encoder：最簡單的基于FFmpeg的視頻編碼器。使用libavcodec和libavformat編碼并且封裝視頻。
simplest_ffmpeg_video_encoder_pure：最簡單的基于FFmpeg的視頻編碼器-純凈版。僅使用libavcodec編碼視頻，不使用libavformat。
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