FFmpeg的视频解码详解

FFmpeg的视频编解码流程：

第一步：组册组件

av_register_all()

例如：编码器、解码器等等…

第二步：打开封装格式->打开文件

例如：.mp4、.mov、.wmv文件等等...

avformat_open_input();

第三步：查找视频流

如果是视频解码，那么查找视频流，如果是音频解码，那么就查找音频流

avformat_find_stream_info();

第四步：查找视频解码器

1、查找视频流索引位置

2、根据视频流索引，获取解码器上下文

3、根据解码器上下文，获得解码器ID，然后查找解码器

第五步：打开解码器

avcodec_open2();

第六步：读取视频压缩数据->循环读取

没读取一帧数据，立马解码一帧数据

第七步：视频解码->播放视频->得到视频像素数据

第八步：关闭解码器->解码完成

上代码：

//第一步：组册组件

    av_register_all();

    //第二步：打开封装格式->打开文件

    //参数一：封装格式上下文

    //作用：保存整个视频信息(解码器、编码器等等...)

    //信息：码率、帧率等...

    AVFormatContext* avformat_context = avformat_alloc_context();

    //参数二：视频路径

    const char *url = [jinFilePath UTF8String]

    //参数三：指定输入的格式

    //参数四：设置默认参数

    int avformat_open_input_result = avformat_open_input(&avformat_context, url,NULL, NULL);

    if (avformat_open_input_result !=0){

        NSLog("打开文件失败");

        //不同的平台替换不同平台log日志

        return;

    }

    //第三步：查找视频流->拿到视频信息

    //参数一：封装格式上下文

    //参数二：指定默认配置

    int avformat_find_stream_info_result = avformat_find_stream_info(avformat_context,NULL);

    if (avformat_find_stream_info_result <0){

        NSLog(" 查找失败");

        return;

    }

    //第四步：查找视频解码器

    //1、查找视频流索引位置

    int av_stream_index = -1;

    for (int i =0; i < avformat_context->nb_streams; ++i) {

        //判断流类型：视频流、音频流、字母流等等...

        if (avformat_context->streams[i]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO){

            av_stream_index = i;

            break;

        }

    }

    //2、根据视频流索引，获取解码器上下文

    AVCodecContext *avcodec_context = avformat_context->streams[av_stream_index]->codec;

    //3、根据解码器上下文，获得解码器ID，然后查找解码器

    AVCodec *avcodec = avcodec_find_decoder(avcodec_context->codec_id);

    //第五步：打开解码器

    int avcodec_open2_result = avcodec_open2(avcodec_context, avcodec,NULL);

    if (avcodec_open2_result !=0){

        NSLog("打开解码器失败");

        return;

    }

    //第六步：读取视频压缩数据->循环读取

    //1、分析av_read_frame参数

    //参数一：封装格式上下文

    //参数二：一帧压缩数据 = 一张图片

    //av_read_frame()

    //结构体大小计算：字节对齐原则

    AVPacket* packet = (AVPacket*)av_malloc(sizeof(AVPacket));

    //3.2 解码一帧视频压缩数据->进行解码(作用：用于解码操作)

    //开辟一块内存空间

    AVFrame* avframe_in = av_frame_alloc();

    int decode_result =0;

    //4、注意：在这里我们不能够保证解码出来的一帧视频像素数据格式是yuv格式

    //参数一：源文件->原始视频像素数据格式宽

    //参数二：源文件->原始视频像素数据格式高

    //参数三：源文件->原始视频像素数据格式类型

    //参数四：目标文件->目标视频像素数据格式宽

    //参数五：目标文件->目标视频像素数据格式高

    //参数六：目标文件->目标视频像素数据格式类型

    SwsContext *swscontext = sws_getContext(avcodec_context->width,

                   avcodec_context->height,

                   avcodec_context->pix_fmt,

                   avcodec_context->width,

                   avcodec_context->height,

                   AV_PIX_FMT_YUV420P,

                   SWS_BICUBIC,

                   NULL,

                   NULL,

                   NULL);

    //创建一个yuv420视频像素数据格式缓冲区(一帧数据)

    AVFrame* avframe_yuv420p = av_frame_alloc();

    //给缓冲区设置类型->yuv420类型

    //得到YUV420P缓冲区大小

    //参数一：视频像素数据格式类型->YUV420P格式

    //参数二：一帧视频像素数据宽 = 视频宽

    //参数三：一帧视频像素数据高 = 视频高

    //参数四：字节对齐方式->默认是1

    int buffer_size = av_image_get_buffer_size(AV_PIX_FMT_YUV420P,

                             avcodec_context->width,

                             avcodec_context->height,

                             1);

    //开辟一块内存空间

    uint8_t *out_buffer = (uint8_t *)av_malloc(buffer_size);

    //向avframe_yuv420p->填充数据

    //参数一：目标->填充数据(avframe_yuv420p)

    //参数二：目标->每一行大小

    //参数三：原始数据

    //参数四：目标->格式类型

    //参数五：宽

    //参数六：高

    //参数七：字节对齐方式

    av_image_fill_arrays(avframe_yuv420p->data,

                         avframe_yuv420p->linesize,

                         out_buffer,

                         AV_PIX_FMT_YUV420P,

                         avcodec_context->width,

                         avcodec_context->height,

                         1);

    int y_size, u_size, v_size;

    //5.2 将yuv420p数据写入.yuv文件中

    //打开写入文件

    const char *outfile = [joutFilePath UTF8String];

    FILE* file_yuv420p = fopen(outfile,"wb+");

    if (file_yuv420p ==NULL){

       NSLog("输出文件打开失败");

        return;

    }

    int current_index =0;

    while (av_read_frame(avformat_context, packet) >=0){

        //>=:读取到了

        //<0:读取错误或者读取完毕

        //2、是否是我们的视频流

        if (packet->stream_index == av_stream_index){

            //第七步：解码

            //学习一下C基础，结构体

            //3、解码一帧压缩数据->得到视频像素数据->yuv格式

            //采用新的API

            //3.1 发送一帧视频压缩数据

            avcodec_send_packet(avcodec_context, packet);

            //3.2 解码一帧视频压缩数据->进行解码(作用：用于解码操作)

            decode_result = avcodec_receive_frame(avcodec_context, avframe_in);

            if (decode_result ==0){

                //解码成功

                //4、注意：在这里我们不能够保证解码出来的一帧视频像素数据格式是yuv格式

                //视频像素数据格式很多种类型: yuv420P、yuv422p、yuv444p等等...

                //保证：我的解码后的视频像素数据格式统一为yuv420P->通用的格式

                //进行类型转换: 将解码出来的视频像素点数据格式->统一转类型为yuv420P

                //sws_scale作用：进行类型转换的

                //参数一：视频像素数据格式上下文

                //参数二：原来的视频像素数据格式->输入数据

                //参数三：原来的视频像素数据格式->输入画面每一行大小

                //参数四：原来的视频像素数据格式->输入画面每一行开始位置(填写：0->表示从原点开始读取)

                //参数五：原来的视频像素数据格式->输入数据行数

                //参数六：转换类型后视频像素数据格式->输出数据

                //参数七：转换类型后视频像素数据格式->输出画面每一行大小

                sws_scale(swscontext,

                          (const uint8_t *const *)avframe_in->data,

                          avframe_in->linesize,

                          0,

                          avcodec_context->height,

                          avframe_yuv420p->data,

                          avframe_yuv420p->linesize);

                //方式一：直接显示视频上面去

                //方式二：写入yuv文件格式

                //5、将yuv420p数据写入.yuv文件中

                //5.1 计算YUV大小

                //分析一下原理?

                //Y表示：亮度

                //UV表示：色度

                //有规律

                //YUV420P格式规范一：Y结构表示一个像素(一个像素对应一个Y)

                //YUV420P格式规范二：4个像素点对应一个(U和V: 4Y = U = V)

                y_size = avcodec_context->width * avcodec_context->height;

                u_size = y_size /4;

                v_size = y_size /4;

                //5.2 写入.yuv文件

                //首先->Y数据

                fwrite(avframe_yuv420p->data[0], 1, y_size, file_yuv420p);

                //其次->U数据

                fwrite(avframe_yuv420p->data[1], 1, u_size, file_yuv420p);

                //再其次->V数据

                fwrite(avframe_yuv420p->data[2], 1, v_size, file_yuv420p);

                current_index++;

                NSLog("当前解码第%d帧", current_index);

            }

        }

    }

    //第八步：释放内存资源，关闭解码器

    av_packet_free(&packet);

    fclose(file_yuv420p);

    av_frame_free(&avframe_in);

    av_frame_free(&avframe_yuv420p);

    free(out_buffer);

    avcodec_close(avcodec_context);

    avformat_free_context(avformat_context);