FFmpeg简单使用：视频编码 ---- YUV转H264
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FFmpeg简单使用：过滤器 ---- h264_mp4toannexb
FFmpeg简单使用：解封装h264 ---- 提取SPS PPS
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基本流程
从本地读取YUV数据编码为h264格式的数据，然后再存⼊到本地，编码后的数据有带startcode。
与FFmpeg 示例⾳频编码的流程基本⼀致。
函数说明：
avcodec_find_encoder_by_name：根据指定的编码器名称查找注册的编码器。
avcodec_alloc_context3：为AVCodecContext分配内存。
avcodec_open2：打开编解码器。
avcodec_send_frame：将AVFrame⾮压缩数据给编码器。
avcodec_receive_packet：获取到编码后的AVPacket数据。
av_frame_get_buffer: 为⾳频或视频数据分配新的buffer。在调⽤这个函数之前，必须在AVFame上设置好以下属性：format(视频为像素格式，⾳频为样本格式)、nb_samples(样本个数，针对⾳频)、channel_layout(通道类型，针对⾳频)、width/height(宽⾼，针对视频）。
av_frame_make_writable：确保AVFrame是可写的，尽可能避免数据的复制。如果AVFrame不是是可写的，将分配新的buffer和复制数据。
av_image_fill_arrays: 存储⼀帧像素数据存储到AVFrame对应的data buffer。
编码：
/** * @projectName 08-02-encode_video * @brief 视频编码，从本地读取YUV数据进行H264编码 * @author Liao Qingfu * @date 2020-04-16 */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <libavcodec/avcodec.h> #include <libavutil/time.h> #include <libavutil/opt.h> #include <libavutil/imgutils.h> int64_t get_time() { return av_gettime_relative() / 1000; // 换算成毫秒 } static int encode(AVCodecContext *enc_ctx, AVFrame *frame, AVPacket *pkt, FILE *outfile) { int ret; /* send the frame to the encoder */ if (frame) printf("Send frame %3"PRId64"\n", frame->pts); /* 通过查阅代码，使用x264进行编码时，具体缓存帧是在x264源码进行， * 不会增加avframe对应buffer的reference*/ ret = avcodec_send_frame(enc_ctx, frame); if (ret < 0) { fprintf(stderr, "Error sending a frame for encoding\n"); return -1; } while (ret >= 0) { ret = avcodec_receive_packet(enc_ctx, pkt); if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF) { return 0; } else if (ret < 0) { fprintf(stderr, "Error encoding audio frame\n"); return -1; } if(pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY) printf("Write packet flags:%d pts:%3"PRId64" dts:%3"PRId64" (size:%5d)\n", pkt->flags, pkt->pts, pkt->dts, pkt->size); if(!pkt->flags) printf("Write packet flags:%d pts:%3"PRId64" dts:%3"PRId64" (size:%5d)\n", pkt->flags, pkt->pts, pkt->dts, pkt->size); fwrite(pkt->data, 1, pkt->size, outfile); } return 0; } /** * @brief 提取测试文件：ffmpeg -i test_1280x720.flv -t 5 -r 25 -pix_fmt yuv420p yuv420p_1280x720.yuv * 参数输入: yuv420p_1280x720.yuv yuv420p_1280x720.h264 libx264 * @param argc * @param argv * @return */ int main(int argc, char **argv) { int ret = 0; const char *in_yuv_file = "yuv420p_1280x720.yuv"; // 输入YUV文件 const char *out_h264_file = "yuv420p_1280x720.h264"; const char *codec_name = "libx264"; // 1.查找编码器 const AVCodec *codec = avcodec_find_encoder_by_name(codec_name); if (!codec) { fprintf(stderr, "Codec '%s' not found\n", codec_name); exit(1); } // 2.分配内存 AVCodecContext *codec_ctx = avcodec_alloc_context3(codec); if (!codec_ctx) { fprintf(stderr, "Could not allocate video codec context\n"); exit(1); } // 3.设置编码参数 /* 设置分辨率*/ codec_ctx->width = 1280; codec_ctx->height = 720; /* 设置time base */ codec_ctx->time_base = (AVRational){1, 25}; codec_ctx->framerate = (AVRational){25, 1}; /* 设置I帧间隔 * 如果frame->pict_type设置为AV_PICTURE_TYPE_I, 则忽略gop_size的设置，一直当做I帧进行编码 */ codec_ctx->gop_size = 25; // I帧间隔 codec_ctx->max_b_frames = 2; // 如果不想包含B帧则设置为0 codec_ctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P; // if (codec->id == AV_CODEC_ID_H264) { // 相关的参数可以参考libx264.c的 AVOption options ret = av_opt_set(codec_ctx->priv_data, "preset", "medium", 0); if(ret != 0) { printf("av_opt_set preset failed\n"); } ret = av_opt_set(codec_ctx->priv_data, "profile", "main", 0); // 默认是high if(ret != 0) { printf("av_opt_set profile failed\n"); } ret = av_opt_set(codec_ctx->priv_data, "tune","zerolatency",0); // 直播是才使用该设置 // ret = av_opt_set(codec_ctx->priv_data, "tune","film",0); // 画质film if(ret != 0) { printf("av_opt_set tune failed\n"); } } /* 设置bitrate */ codec_ctx->bit_rate = 3000000; // codec_ctx->rc_max_rate = 3000000; // codec_ctx->rc_min_rate = 3000000; // codec_ctx->rc_buffer_size = 2000000; // codec_ctx->thread_count = 4; // 开了多线程后也会导致帧输出延迟, 需要缓存thread_count帧后再编程。 // codec_ctx->thread_type = FF_THREAD_FRAME; // 并 设置为FF_THREAD_FRAME //对于H264 AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER 设置则只包含I帧，此时sps pps需要从codec_ctx->extradata读取 不设置则每个I帧都带 sps pps sei //codec_ctx->flags |= AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER; // 存本地文件时不要去设置 // 4.将codec_ctx和codec进行绑定 ret = avcodec_open2(codec_ctx, codec, NULL); if (ret < 0) { fprintf(stderr, "Could not open codec: %s\n", av_err2str(ret)); exit(1); } printf("thread_count: %d, thread_type:%d\n", codec_ctx->thread_count, codec_ctx->thread_type); // 5.打开输入和输出文件 FILE *infile = fopen(in_yuv_file, "rb"); if (!infile) { fprintf(stderr, "Could not open %s\n", in_yuv_file); exit(1); } FILE *outfile = fopen(out_h264_file, "wb"); if (!outfile) { fprintf(stderr, "Could not open %s\n", out_h264_file); exit(1); } // 6.分配pkt和frame AVPacket *pkt = av_packet_alloc(); if (!pkt) { fprintf(stderr, "Could not allocate video frame\n"); exit(1); } AVFrame *frame = av_frame_alloc(); if (!frame) { fprintf(stderr, "Could not allocate video frame\n"); exit(1); } // 7.为frame分配buffer frame->format = codec_ctx->pix_fmt; frame->width = codec_ctx->width; frame->height = codec_ctx->height; ret = av_frame_get_buffer(frame, 0); if (ret < 0) { fprintf(stderr, "Could not allocate the video frame data\n"); exit(1); } // 计算出每一帧的数据 像素格式 * 宽 * 高 // 1382400 int frame_bytes = av_image_get_buffer_size(frame->format, frame->width, frame->height, 1); printf("frame_bytes %d\n", frame_bytes); uint8_t *yuv_buf = (uint8_t *)malloc(frame_bytes); if(!yuv_buf) { printf("yuv_buf malloc failed\n"); return 1; } int64_t begin_time = get_time(); int64_t end_time = begin_time; int64_t all_begin_time = get_time(); int64_t all_end_time = all_begin_time; int64_t pts = 0; // 8.循环读取数据 printf("start enode\n"); for (;;) { memset(yuv_buf, 0, frame_bytes); size_t read_bytes = fread(yuv_buf, 1, frame_bytes, infile); if(read_bytes <= 0) { printf("read file finish\n"); break; } /* 确保该frame可写, 如果编码器内部保持了内存参考计数，则需要重新拷贝一个备份 目的是新写入的数据和编码器保存的数据不能产生冲突 */ int frame_is_writable = 1; if(av_frame_is_writable(frame) == 0) { // 这里只是用来测试 printf("the frame can't write, buf:%p\n", frame->buf[0]); if(frame->buf && frame->buf[0]) // 打印referenc-counted，必须保证传入的是有效指针 printf("ref_count1(frame) = %d\n", av_buffer_get_ref_count(frame->buf[0])); frame_is_writable = 0; } ret = av_frame_make_writable(frame); if(frame_is_writable == 0) { // 这里只是用来测试 printf("av_frame_make_writable, buf:%p\n", frame->buf[0]); if(frame->buf && frame->buf[0]) // 打印referenc-counted，必须保证传入的是有效指针 printf("ref_count2(frame) = %d\n", av_buffer_get_ref_count(frame->buf[0])); } if(ret != 0) { printf("av_frame_make_writable failed, ret = %d\n", ret); break; } int need_size = av_image_fill_arrays(frame->data, frame->linesize, yuv_buf, frame->format, frame->width, frame->height, 1); if(need_size != frame_bytes) { printf("av_image_fill_arrays failed, need_size:%d, frame_bytes:%d\n", need_size, frame_bytes); break; } pts += 40; // 设置pts frame->pts = pts; // 使用采样率作为pts的单位，具体换算成秒 pts*1/采样率 begin_time = get_time(); ret = encode(codec_ctx, frame, pkt, outfile); end_time = get_time(); printf("encode time:%lldms\n", end_time - begin_time); if(ret < 0) { printf("encode failed\n"); break; } } // 9.冲刷编码器 encode(codec_ctx, NULL, pkt, outfile); all_end_time = get_time(); printf("all encode time:%lldms\n", all_end_time - all_begin_time); // 10.结束 fclose(infile); fclose(outfile); // 释放内存 if(yuv_buf) { free(yuv_buf); } av_frame_free(&frame); av_packet_free(&pkt); avcodec_free_context(&codec_ctx); printf("main finish, please enter Enter and exit\n"); getchar(); return 0; }
preset设置
预设是⼀系列参数的集合，这个集合能够在编码速度和压缩率之间做出⼀个权衡。⼀个编码速度稍慢的预设会提供更⾼的压缩效率（压缩效率是以⽂件⼤⼩来衡量的)。
这就是说，假如你想得到⼀个指定⼤⼩的⽂件或者采⽤恒定⽐特率编码模式，你可以采⽤⼀个较慢的预设来获得更好的质量。同样的，对于恒定质量编码模式，你可以
通过选择⼀个较慢的预设轻松地节省⽐特率。如果你很有耐⼼，通常的建议是使⽤最慢的预设。⽬前所有的预设按照编码速度降序排列为：
常用设置：
- ultrafast
- superfast
- veryfast
- faster
- fast
- medium – default preset
- slow
- slower
- veryslow
设置为ultrafa
设置为slower，明显编码时间慢了很多，码率会低一点
tune设置
tune是x264中重要性仅次于preset的选项，它是视觉优化的参数，tune可以理解为视频偏好（或者视频类型），tune不是⼀个单⼀的参数，⽽是由⼀组参数构成-tune来改变参数设置。当前的 tune包括：
film：电影类型，对视频的质量⾮常严格时使⽤该选项
animation：动画⽚，压缩的视频是动画⽚时使⽤该选项
grain：颗粒物很重，该选项适⽤于颗粒感很重的视频
stillimage：静态图像，该选项主要⽤于静⽌画⾯⽐较多的视频
psnr：提⾼psnr，该选项编码出来的视频psnr⽐较⾼
