ffmpeg初次学习（仅针对编码）

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雷神博客
可移步 [总结]FFMPEG视音频编解码零基础学习方法

结构体学习:FFMPEG结构体分析

基础知识

视频编码

视频编码的主要作用是将视频像素数据（RGB，YUV等）压缩成为视频码流，从而降低视频的数据量。不压缩就视频就太大了。

主要视频编码

名称	推出机构
HEVC(H.265)	MPEG/ITU-T
H.264	MPEG/ITU-T
MPEG4	MPEG
MPEG2	MPEG
VP9	Google
VP8	Google
VC-1	Microsoft Inc.

优劣关系

HEVC(H.265) > VP9 > H.264 > VP8 > MPEG4 > H.263 > MPEG2

结构体学习

AVFrame 结构体一般用于存储原始数据（即非压缩数据，例如对视频来说是YUV，RGB，对音频来说是PCM），此外还包含了一些相关的信息

AVCodecContext 是FFmpeg编解码上下文的结构体，而AVCodec是编解码参数的结构体

AVPacket 是存储压缩编码数据相关信息的结构体

AVCodec是存储编解码器信息的结构体

结构体关系
每个AVStream存储一个视频/音频流的相关数据；每个AVStream对应一个AVCodecContext，存储该视频/音频流使用解码方式的相关数据；
每个AVCodecContext中对应一个AVCodec，包含该视频/音频对应的解码器。每种解码器都对应一个AVCodec结构。

官方demo之encode.c学习理解

学习官方demo:encode_video.c

我自己对官方demo进行了修改并加了注释，修改后的文件可直接运行，已上传至 资源下载地址

流程分析:

程序运行后给定输出的文件路径
调用 avcodec_find_encoder 查找编码器 AVCodec
调用 avcodec_alloc_context3 分配编码器上下文 AVCodecContext
调用 av_packet_alloc 分配 AVPacket，编码器会将每个AVFrame编码为AVPacket
给 AVCodecContext 配置参数，如码率、视频宽高、帧格式等等
调用 avcodec_open2 打开编码器
调用 av_frame_alloc 分配 AVFrame 内存并设置帧的格式和宽高
调用 av_frame_get_buffer 分配帧数据使用的空间
开始for循环，首先调用 av_frame_make_writable 确保帧数据 AVFrame 可写，然后准备一帧虚拟图像数据写入 frame->data ，最后给每帧的pts赋值，告诉播放器在什么时候显示这一帧数据
开始编码，调用 avcodec_send_frame 把帧数据 AVFrame 发送给编码器
调用 avcodec_receive_packet 把编码后的帧 AVPacket 从编码器取出，然后把编码后的每一帧写入输出文件 File ，写完后调用 av_packet_unref 解除对 AVPacket 的引用
如果编码器ID是MPEG，需要向输出文件 File 的结尾添加一个固定序列从而得到一个真正的MPEG文件
最后关闭文件 File，并释放 AVCodecContext、AVFrame、AVPacket 占用的内存，调用 avcodec_free_context、av_frame_free、av_packet_free

API学习

avcodec_find_encoder

根据一个AVCodecID找到一个注册的编码器

const AVCodec *avcodec_find_encoder(enum AVCodecID id);

常见 AVCodecID 随便列举一些

enum AVCodecID {AV_CODEC_ID_NONE,/* video codecs */AV_CODEC_ID_H263,AV_CODEC_ID_MPEG4,AV_CODEC_ID_H264,   AV_CODEC_ID_HEVC,
}

实例：

const AVCodec *codec;
enum AVCodecID codec_id;codec_id = AV_CODEC_ID_HEVC;codec = avcodec_find_encoder(codec_id);
if (!codec) {printf("Codec '%d' not found\n", codec_id);exit(1);
}

avcodec_alloc_context3

为 AVCodecContext 结构体分配内存，并将各字段设置为默认值，结果返回的结构体需要使用 avcodec_free_context() 进行释放内存

AVCodecContext *avcodec_alloc_context3(const AVCodec *codec);

实例：

    AVCodecContext *c= NULL;const AVCodec *codec;c = avcodec_alloc_context3(codec);if (!c) {fprintf(stderr, "Could not allocate video codec context\n");exit(1);}.........avcodec_free_context(&c);

av_packet_alloc

为 AVPacket 结构体分配内存，并将各字段设置为默认值，结果返回的结构体需要使用 av_packet_free() 进行释放内存

AVPacket *av_packet_alloc(void);

实例：

    AVPacket *pkt;pkt = av_packet_alloc();if (!pkt)exit(1);......... av_packet_free(&pkt);

avcodec_open2

初始化 AVCodecContext 以使用给定的 AVCodec ，使用此函数之前需要使用 avcodec_alloc_context3() 分配内存

int avcodec_open2(AVCodecContext *avctx, const AVCodec *codec, AVDictionary **options);

av_frame_get_buffer

分配新的buffers给视频数据
在调用该函数之前需要设置 frame 的一些参数format、width、height

int av_frame_get_buffer(AVFrame *frame, int align);

参数 align 强烈推荐设置为0，系统会根据当前CPU自动设置alignment

实例：

    AVFrame *frame;frame = av_frame_alloc();frame->format = c->pix_fmt;frame->width  = c->width;frame->height = c->height;av_frame_get_buffer(frame, 32);

avcodec_send_frame

发送数据帧到编码器。使用 avcodec_receive_packet() 函数来检索缓冲输出数据包

int avcodec_send_frame(AVCodecContext *avctx, const AVFrame *frame);

avcodec_receive_packet

从编码器读取编码好的数据

int avcodec_receive_packet(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt);

返回类型：

0        表示成功
AVERROR(EAGAIN)     输出当前不可用，用户必须给予输入
AVERROR_EOF         编码器被完全冲洗，不再会有输出的 packets
AVERROR(EINVAL)     codec没有开启，或者它是一个解码器而非编码器

实例：

        ret = avcodec_receive_packet(enc_ctx, pkt);if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF)return;else if (ret < 0) {fprintf(stderr, "Error during encoding\n");exit(1);}

结束语

刚开始学ffmpeg，摸着石头过河，一点一点看demo和源码还是蛮有意思的

英文阅读有待提高，要不然看不懂开发者给的注释