FFMPEG視音頻編解碼零基礎學習方法


在CSDN上的這一段日子,接觸到了很多同行業的人,尤其是使用FFMPEG進行視音頻編解碼的人,有的已經是有多年經驗的“大神”,有的是剛開始學習的初學者。在和大家探討的過程中,我忽然發現了一個問題:在“大神”和初學者之間好像有一個不可逾越的鴻溝。“大神”們水平高超,探討着深奧的問題;而初學者們還停留在入門階段。究竟是什么原因造成的這種“兩極分化”呢?最后,我發現了問題的關鍵:FFMPEG難度比較大,卻沒有一個循序漸進,由簡單到復雜的教程。現在網上的有關FFMPEG的教程多半難度比較大,不太適合剛接觸FFMPEG的人學習;而且很多的例子程序編譯通不過,極大地打消了學習的積極性。我自己在剛開始學習FFMPEG的時候也遇到了很大的困難。為了幫助更多的人快速成為“大神”,我想總結一個學習FFMPEG的方法,方便大家循序漸進的學習FFMPEG。

0. 背景知識

本章主要介紹一下FFMPEG都用在了哪里(在這里僅列幾個我所知的,其實遠比這個多)。說白了就是為了說明:FFMPEG是非常重要的。

使用FFMPEG作為內核視頻播放器:

Mplayer,ffplay,射手播放器,暴風影音,KMPlayer,QQ影音...

使用FFMPEG作為內核的Directshow Filter:

ffdshow,lav filters...

使用FFMPEG作為內核的轉碼工具:

ffmpeg,格式工廠...

事實上,FFMPEG的視音頻編解碼功能確實太強大了,幾乎囊括了現存所有的視音頻編碼標准,因此只要做視音頻開發,幾乎離不開它。

 

1. ffmpeg程序的使用(ffmpeg.exe,ffplay.exe,ffprobe.exe)

本章主要介紹一下ffmpeg工程包含的三個exe的使用方法。

ffmpeg的官方網站是:http://ffmpeg.org/

編譯好的windows可用版本的下載地址(官網中可以連接到這個網站,和官方網站保持同步): http://ffmpeg.zeranoe.com/builds/

該網站中的FFMPEG分為3個版本:Static,Shared,Dev。

前兩個版本可以直接在命令行中使用,他們的區別在於:Static里面只有3個應用程序:ffmpeg.exe,ffplay.exe,ffprobe.exe,每個exe的體積都很大,相關的Dll已經被編譯到exe里面去了。Shared里面除了3個應用程序:ffmpeg.exe,ffplay.exe,ffprobe.exe之外,還有一些Dll,比如說avcodec-54.dll之類的。Shared里面的exe體積很小,他們在運行的時候,到相應的Dll中調用功能。

Dev版本是用於開發的,里面包含了庫文件xxx.lib以及頭文件xxx.h,這個版本不包含exe文件。

打開系統命令行接面,切換到ffmpeg所在的目錄,就可以使用這3個應用程序了。

1.1 ffmpeg.exe

ffmpeg是用於轉碼的應用程序。

一個簡單的轉碼命令可以這樣寫:

將input.avi轉碼成output.ts,並設置視頻的碼率為640kbps

 

[plain]  view plain copy 在CODE上查看代碼片 派生到我的代碼片
 
  1. ffmpeg -i input.avi -b:v 640k output.ts  

具體的使用方法可以參考: ffmpeg參數中文詳細解釋

 

詳細的使用說明(英文):http://ffmpeg.org/ffmpeg.html

1.2 ffplay.exe

ffplay是用於播放的應用程序。

一個簡單的播放命令可以這樣寫:

播放test.avi

 

[plain]  view plain copy 在CODE上查看代碼片 派生到我的代碼片
 
  1. ffplay test.avi  

具體的使用方法可以參考:ffplay的快捷鍵以及選項

 

詳細的使用說明(英文):http://ffmpeg.org/ffplay.html

1.3 ffprobe.exe

ffprobe是用於查看文件格式的應用程序。

這個就不多介紹了。

詳細的使用說明(英文):http://ffmpeg.org/ffprobe.html

 

2. ffmpeg庫的使用:視頻播放器

本章開始介紹使用ffmpeg的庫進行開發。

2.1 ffmpeg庫的配置

http://ffmpeg.zeranoe.com/builds/網站上

1.下載Dev版本,里面包含了ffmpeg的xxx.h頭文件以及xxx.lib庫文件。

2.下載Shared版本,里面包含了ffmpeg的dll文件。

3.將這兩部分文件拷貝到VC工程下面就可以了

注:可能會出現問題,參見:FFMPEG 庫移植到 VC 需要的步驟

如果不想自己手動配置,可以下載已經配置好的工程:最簡單的基於FFMPEG+SDL的視頻播放器

2.2 最簡單的視頻播放器

學習文章《100行代碼實現最簡單的基於FFMPEG+SDL的視頻播放器》中的代碼,這是ffmpeg做視頻播放器最簡單的代碼了,是我自己精簡出來的,已經不能再簡化了,每一行都很重要。

ffmpeg的函數介紹:ffmpeg函數介紹

注1:播放視頻或音頻數據的時候會用到SDL。有關SDL可以參考:SDL介紹

         SDL參考文檔:SDL GUIDE 中文譯本

注2:如果想查看解碼后的數據,需要用到 YUV播放器:YUV播放器源代碼YUV Player Deluxe都可以

2.3 相關結構體的研究

ffmpeg的結構體之間的關系參考文章:FFMPEG中最關鍵的結構體之間的關系

結構體中每個變量的分析,參考文章:

FFMPEG結構體分析:AVFrame

FFMPEG結構體分析:AVFormatContext
FFMPEG結構體分析:AVCodecContext
FFMPEG結構體分析:AVIOContext
FFMPEG結構體分析:AVCodec
FFMPEG結構體分析:AVStream
FFMPEG結構體分析:AVPacket

 

 

3. ffmpeg庫的使用:音頻播放器

3.1 最簡單的音頻播放器

學習文章《最簡單的基於FFMPEG+SDL的音頻播放器》 中的代碼,和最簡單的視頻播放器一樣,這是最簡單的音頻播放器,每一行代碼都很重要。

注:如果想要查看解碼后的數據(PCM數據),需要用到Audition。

4. ffmpeg庫的使用:一個真正的播放器——ffplay

4.1 真正的播放器

ffplay流程圖如文章《FFplay源代碼分析:整體流程圖》 所示。ffplay代碼比較復雜,但是其核心代碼和《100行代碼實現最簡單的基於FFMPEG+SDL的視頻播放器》 是一樣的。可以兩個工程結合着學習。

ffplay代碼簡介資料:如何用FFmpeg編寫一個簡單播放器

ffplay使用說明:ffplay的快捷鍵以及選項

ffplay已經移植到VC下的工程:ffplay_vc2005(別人做的,質量很不錯)

ffplay移植到MFC下的工程,包含了簡單的圖形界面和一些控制按鈕:ffplay播放器移植VC的工程:ffplay for MFC

 

5. ffmpeg庫的使用:編碼

5.1 編碼

ffmpeg編碼我自己研究的不是很多,可以參考文章 :使用FFmpeg類庫實現YUV視頻序列編碼為視頻

上面那篇文章是用的類庫比較舊,新版類庫的的使用可以參考下面幾篇文章。

圖像的編碼可以參考:最簡單的基於FFMPEG的圖像編碼器(YUV編碼為JPEG)

音頻的編碼可以參考:最簡單的基於FFMPEG的音頻編碼器(PCM編碼為AAC)

視頻的編碼可以參考:最簡單的基於FFMPEG的視頻編碼器(YUV編碼為H.264)

5.2 轉碼

轉碼實際上是先解碼然后編碼。

不進行轉碼,只進行封裝格式轉換的程序可參考:最簡單的基於FFMPEG的封裝格式轉換器(無編解碼)

轉碼程序可參考:最簡單的基於FFMPEG的轉碼程序

比較復雜的轉碼程序可以參考ffmpeg.c,它移植到MFC下的工程:ffmpeg轉碼器移植VC的工程:ffmpeg for MFC

6. ffmpeg源代碼分析

通曉了ffmpeg庫的使用以后,可以看一下ffmpeg的源代碼。注意ffmpeg的源代碼只有在linux下才能編譯,在windows下可以使用MinGW進行編譯。推薦使用Eclipse查看ffmpeg的源代碼。

有一個很完整的ffmpeg源代碼的分析文檔:ffdoc

ffmpeg源代碼分析文章列表如下。

庫函數分析:

圖解FFMPEG打開媒體的函數avformat_open_input

ffmpeg 源代碼簡單分析 : av_register_all()
ffmpeg 源代碼簡單分析 : avcodec_register_all()
ffmpeg 源代碼簡單分析 : av_read_frame()
ffmpeg 源代碼簡單分析 : avcodec_decode_video2()
FFMPEG源碼分析:avformat_open_input()(媒體打開函數)

 

ffmpeg.exe源代碼分析:

ffmpeg源碼分析:transcode_init()函數
ffmpeg源碼分析:transcode()函數

7. ffmpeg相關工程的學習

學習完成ffmpeg,還可以了解一下基於ffmpeg的相關的多媒體開源工程,在這里推薦以下幾個:

7.1 ffdshow

ffdshow是基於ffmpeg的解碼器類庫libavcodec的DirectShow Filter。廣泛安裝在PC上。

有關ffdshow的源代碼分析文章(更新中):

ffdshow 源代碼分析1 : 整體結構
ffdshow 源代碼分析 2: 位圖覆蓋濾鏡(對話框部分Dialog)

ffdshow 源代碼分析 3: 位圖覆蓋濾鏡(設置部分Settings)
ffdshow 源代碼分析 4: 位圖覆蓋濾鏡(濾鏡部分Filter)
ffdshow 源代碼分析 5: 位圖覆蓋濾鏡(總結)
ffdshow 源代碼分析 6: 對解碼器的dll的封裝(libavcodec)
ffdshow 源代碼分析 7: libavcodec視頻解碼器類(TvideoCodecLibavcodec)
ffdshow 源代碼分析 8: 視頻解碼器類(TvideoCodecDec)
ffdshow 源代碼分析 9: 編解碼器有關類的總結

 

7.2 LAV filters

LAV Filter是基於ffmpeg的解碼器類庫libavcodec,以及解封裝器類庫libavformat的DirectShow Filter。廣泛安裝在PC上。

有關LAV Filter的源代碼分析文章:

LAV Filter 源代碼分析 1: 總體結構

LAV Filter 源代碼分析 2: LAV Splitter

LAV Filter 源代碼分析 3: LAV Video (1)

LAV Filter 源代碼分析 4: LAV Video (2)

 

7.3 Mplayer

Mplayer是Linux下使用最廣泛的播放器,也有Windows版本的。其中使用了ffmpeg。

有關Mplayer的源代碼分析文章:

MPlayer源代碼分析

7.4 Media Player Classic - HC

現在廣為使用很多播放器都是構建於Media Player Classic - HC的基礎之上的。

有關Media Player Classic - HC的源代碼分析文章:

Media Player Classic - HC 源代碼分析 1:整體結構
Media Player Classic - HC 源代碼分析 2:核心類 (CMainFrame)(1)
Media Player Classic - HC 源代碼分析 3:核心類 (CMainFrame)(2)
Media Player Classic - HC 源代碼分析 4:核心類 (CMainFrame)(3)
Media Player Classic - HC 源代碼分析 5:關於對話框 (CAboutDlg)
Media Player Classic - HC 源代碼分析 6:MediaInfo選項卡 (CPPageFileMediaInfo)
Media Player Classic - HC 源代碼分析 7:詳細信息選項卡(CPPageFileInfoDetails)

 

 

from:http://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/15811977

7.5 XBMC

XBMC是一個優秀的自由和開源的(GPL)媒體中心軟件。

有關XBMC源代碼分析文章:

XBMC源代碼分析 1:整體結構以及編譯方法

XBMC源代碼分析 2:Addons(皮膚Skin)

XBMC源代碼分析 3:核心部分(core)-綜述

XBMC源代碼分析 4:視頻播放器(dvdplayer)-解碼器(以ffmpeg為例)

XBMC源代碼簡析 5:視頻播放器(dvdplayer)-解復用器(以ffmpeg為例)

XBMC源代碼分析 6:視頻播放器(dvdplayer)-文件頭(以ffmpeg為例)

XBMC源代碼分析 7:視頻播放器(dvdplayer)-輸入流(以libRTMP為例)

 

8.FFmpeg其它方面的功能

在這里介紹一下FFmpeg中AVFilter的使用。AVFilter可以給試飲品添加各種處理效果。有一個簡單的例子,是給視頻添加水印:

最簡單的基於FFmpeg的AVfilter例子(水印疊加)


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