FFmpeg 示例视频编码

目录

1. 参考
2. 示例说明
3. 示例代码

1. 参考

• [1] FFmpeg/doc/examples/encode_video.c
• [2] FFmpeg 文档：send/receive encoding and decoding API overview
• [3] vblittleboy/ffmpeg与x264编码指南

2. 示例说明

示例来源于[1]，把YUV数据编码为h264格式的数据。

示例的流程如下所示。

FFmpeg_encode_video.png

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解码器。
• avcodec_alloc_context3：为AVCodecContext分配内存。
• avcodec_open2：打开解码器。
• avcodec_send_frame：将AVFrame非压缩数据给编码器。详细介绍见FFmpeg音频解码的编解码API介绍部分。
• 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。

编码出来的h264数据可以直接使用ffplay播放。

3. 示例代码

/**
 * @file
 * video encoding with libavcodec API example
 *
 * @example encode_video.c
 */

#include 
#include 
#include 

#include 

#include 
#include 

static void 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);

    ret = avcodec_send_frame(enc_ctx, frame);
    if (ret < 0) {
        fprintf(stderr, "Error sending a frame for encoding\n");
        exit(1);
    }

    while (ret >= 0) {
        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);
        }

        printf("Write packet %3"PRId64" (size=%5d)\n", pkt->pts, pkt->size);
        fwrite(pkt->data, 1, pkt->size, outfile);
        av_packet_unref(pkt);
    }
}

int main(int argc, char **argv)
{
    const char *filename, *codec_name;
    const AVCodec *codec;
    AVCodecContext *c= NULL;
    int i, ret, x, y;
    FILE *f;
    AVFrame *frame;
    AVPacket *pkt;
    uint8_t endcode[] = { 0, 0, 1, 0xb7 };

    if (argc <= 2) {
        fprintf(stderr, "Usage: %s 
 \n", argv[0]);
        exit(0);
    }
    filename = argv[1];
    codec_name = argv[2];

    /* find the mpeg1video encoder */
    codec = avcodec_find_encoder_by_name(codec_name);
    if (!codec) {
        fprintf(stderr, "Codec '%s' not found\n", codec_name);
        exit(1);
    }

    c = avcodec_alloc_context3(codec);
    if (!c) {
        fprintf(stderr, "Could not allocate video codec context\n");
        exit(1);
    }

    pkt = av_packet_alloc();
    if (!pkt)
        exit(1);

    /* put sample parameters */
    c->bit_rate = 400000;
    /* resolution must be a multiple of two */
    c->width = 352;
    c->height = 288;
    /* frames per second */
    c->time_base = (AVRational){1, 25};
    c->framerate = (AVRational){25, 1};

    /* emit one intra frame every ten frames
     * check frame pict_type before passing frame
     * to encoder, if frame->pict_type is AV_PICTURE_TYPE_I
     * then gop_size is ignored and the output of encoder
     * will always be I frame irrespective to gop_size
     */
    c->gop_size = 10;
    c->max_b_frames = 1;
    c->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;

    if (codec->id == AV_CODEC_ID_H264)
        av_opt_set(c->priv_data, "preset", "slow", 0);

    /* open it */
    ret = avcodec_open2(c, codec, NULL);
    if (ret < 0) {
        fprintf(stderr, "Could not open codec: %s\n", av_err2str(ret));
        exit(1);
    }

    f = fopen(filename, "wb");
    if (!f) {
        fprintf(stderr, "Could not open %s\n", filename);
        exit(1);
    }

    frame = av_frame_alloc();
    if (!frame) {
        fprintf(stderr, "Could not allocate video frame\n");
        exit(1);
    }
    frame->format = c->pix_fmt;
    frame->width  = c->width;
    frame->height = c->height;

    ret = av_frame_get_buffer(frame, 32);
    if (ret < 0) {
        fprintf(stderr, "Could not allocate the video frame data\n");
        exit(1);
    }

    /* encode 1 second of video */
    for (i = 0; i < 25; i++) {
        fflush(stdout);

        /* make sure the frame data is writable */
        ret = av_frame_make_writable(frame);
        if (ret < 0)
            exit(1);

        /* prepare a dummy image */
        /* Y */
        for (y = 0; y < c->height; y++) {
            for (x = 0; x < c->width; x++) {
                frame->data[0][y * frame->linesize[0] + x] = x + y + i * 3;
            }
        }

        /* Cb and Cr */
        for (y = 0; y < c->height/2; y++) {
            for (x = 0; x < c->width/2; x++) {
                frame->data[1][y * frame->linesize[1] + x] = 128 + y + i * 2;
                frame->data[2][y * frame->linesize[2] + x] = 64 + x + i * 5;
            }
        }

        frame->pts = i;

        /* encode the image */
        encode(c, frame, pkt, f);
    }

    /* flush the encoder */
    encode(c, NULL, pkt, f);

    /* add sequence end code to have a real MPEG file */
    fwrite(endcode, 1, sizeof(endcode), f);
    fclose(f);

    avcodec_free_context(&c);
    av_frame_free(&frame);
    av_packet_free(&pkt);

    return 0;
}

说明：

1. av_opt_set(c->priv_data, "preset", "slow", 0)是设置的x264的参数。鉴于x264的参数众多，各种参数的配合复杂，为了使用者方便。preset（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。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。目前所有的预设按照编码速度降序排列为： ultrafast,superfast,veryfast,faster,fast,medium,slow,slower,veryslow,placebo [3]。