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FFmpeg簡單使用：過濾器 ---- h264_mp4toannexb
FFmpeg簡單使用：解封裝h264 ---- 提取SPS PPS
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基本流程
從本地讀取YUV數據編碼為h264格式的數據，然后再存⼊到本地，編碼后的數據有帶startcode。
與FFmpeg 示例⾳頻編碼的流程基本⼀致。
函數說明：
avcodec_find_encoder_by_name：根據指定的編碼器名稱查找注冊的編碼器。
avcodec_alloc_context3：為AVCodecContext分配內存。
avcodec_open2：打開編解碼器。
avcodec_send_frame：將AVFrame⾮壓縮數據給編碼器。
avcodec_receive_packet：獲取到編碼后的AVPacket數據。
av_frame_get_buffer: 為⾳頻或視頻數據分配新的buffer。在調⽤這個函數之前，必須在AVFame上設置好以下屬性：format(視頻為像素格式，⾳頻為樣本格式)、nb_samples(樣本個數，針對⾳頻)、channel_layout(通道類型，針對⾳頻)、width/height(寬⾼，針對視頻）。
av_frame_make_writable：確保AVFrame是可寫的，盡可能避免數據的復制。如果AVFrame不是是可寫的，將分配新的buffer和復制數據。
av_image_fill_arrays: 存儲⼀幀像素數據存儲到AVFrame對應的data buffer。
編碼：
/** * @projectName 08-02-encode_video * @brief 視頻編碼，從本地讀取YUV數據進行H264編碼 * @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; // 換算成毫秒 } 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); /* 通過查閱代碼，使用x264進行編碼時，具體緩存幀是在x264源碼進行， * 不會增加avframe對應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 提取測試文件：ffmpeg -i test_1280x720.flv -t 5 -r 25 -pix_fmt yuv420p yuv420p_1280x720.yuv * 參數輸入: 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"; // 輸入YUV文件 const char *out_h264_file = "yuv420p_1280x720.h264"; const char *codec_name = "libx264"; // 1.查找編碼器 const AVCodec *codec = avcodec_find_encoder_by_name(codec_name); if (!codec) { fprintf(stderr, "Codec '%s' not found\n", codec_name); exit(1); } // 2.分配內存 AVCodecContext *codec_ctx = avcodec_alloc_context3(codec); if (!codec_ctx) { fprintf(stderr, "Could not allocate video codec context\n"); exit(1); } // 3.設置編碼參數 /* 設置分辨率*/ codec_ctx->width = 1280; codec_ctx->height = 720; /* 設置time base */ codec_ctx->time_base = (AVRational){1, 25}; codec_ctx->framerate = (AVRational){25, 1}; /* 設置I幀間隔 * 如果frame->pict_type設置為AV_PICTURE_TYPE_I, 則忽略gop_size的設置，一直當做I幀進行編碼 */ codec_ctx->gop_size = 25; // I幀間隔 codec_ctx->max_b_frames = 2; // 如果不想包含B幀則設置為0 codec_ctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P; // if (codec->id == AV_CODEC_ID_H264) { // 相關的參數可以參考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); // 默認是high if(ret != 0) { printf("av_opt_set profile failed\n"); } ret = av_opt_set(codec_ctx->priv_data, "tune","zerolatency",0); // 直播是才使用該設置 // ret = av_opt_set(codec_ctx->priv_data, "tune","film",0); // 畫質film if(ret != 0) { printf("av_opt_set tune failed\n"); } } /* 設置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; // 開了多線程后也會導致幀輸出延遲, 需要緩存thread_count幀后再編程。 // codec_ctx->thread_type = FF_THREAD_FRAME; // 並 設置為FF_THREAD_FRAME //對於H264 AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER 設置則只包含I幀，此時sps pps需要從codec_ctx->extradata讀取 不設置則每個I幀都帶 sps pps sei //codec_ctx->flags |= AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER; // 存本地文件時不要去設置 // 4.將codec_ctx和codec進行綁定 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.打開輸入和輸出文件 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.為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); } // 計算出每一幀的數據 像素格式 * 寬 * 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.循環讀取數據 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; } /* 確保該frame可寫, 如果編碼器內部保持了內存參考計數，則需要重新拷貝一個備份 目的是新寫入的數據和編碼器保存的數據不能產生沖突 */ int frame_is_writable = 1; if(av_frame_is_writable(frame) == 0) { // 這里只是用來測試 printf("the frame can't write, buf:%p\n", frame->buf[0]); if(frame->buf && frame->buf[0]) // 打印referenc-counted，必須保證傳入的是有效指針 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) { // 這里只是用來測試 printf("av_frame_make_writable, buf:%p\n", frame->buf[0]); if(frame->buf && frame->buf[0]) // 打印referenc-counted，必須保證傳入的是有效指針 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; // 設置pts frame->pts = pts; // 使用采樣率作為pts的單位，具體換算成秒 pts*1/采樣率 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.沖刷編碼器 encode(codec_ctx, NULL, pkt, outfile); all_end_time = get_time(); printf("all encode time:%lldms\n", all_end_time - all_begin_time); // 10.結束 fclose(infile); fclose(outfile); // 釋放內存 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設置
預設是⼀系列參數的集合，這個集合能夠在編碼速度和壓縮率之間做出⼀個權衡。⼀個編碼速度稍慢的預設會提供更⾼的壓縮效率（壓縮效率是以⽂件⼤⼩來衡量的)。
這就是說，假如你想得到⼀個指定⼤⼩的⽂件或者采⽤恆定⽐特率編碼模式，你可以采⽤⼀個較慢的預設來獲得更好的質量。同樣的，對於恆定質量編碼模式，你可以
通過選擇⼀個較慢的預設輕松地節省⽐特率。如果你很有耐⼼，通常的建議是使⽤最慢的預設。⽬前所有的預設按照編碼速度降序排列為：
常用設置：
- ultrafast
- superfast
- veryfast
- faster
- fast
- medium – default preset
- slow
- slower
- veryslow
設置為ultrafa
設置為slower，明顯編碼時間慢了很多，碼率會低一點
tune設置
tune是x264中重要性僅次於preset的選項，它是視覺優化的參數，tune可以理解為視頻偏好（或者視頻類型），tune不是⼀個單⼀的參數，⽽是由⼀組參數構成-tune來改變參數設置。當前的 tune包括：
film：電影類型，對視頻的質量⾮常嚴格時使⽤該選項
animation：動畫⽚，壓縮的視頻是動畫⽚時使⽤該選項
grain：顆粒物很重，該選項適⽤於顆粒感很重的視頻
stillimage：靜態圖像，該選項主要⽤於靜⽌畫⾯⽐較多的視頻
psnr：提⾼psnr，該選項編碼出來的視頻psnr⽐較⾼