FFmpeg 入门学习 02--音视频解封装功能实现

前言

如上图所示，在上一篇文章中介绍了视频播放的基本原理。本文继续使用 FFmpeg 来实现其中音视频解封装功能。

背景

封装格式

封装格式(也叫容器）就是将已经编码压缩好的视频流、音频流及字幕按照一定的方案放到一个文件中，便于播放软件播放。一般来说，视频文件的后缀名就是它的封装格式，如 MP4、flv 等，如下图所示：

解封装

解封装就是和视频封装相反的过程，即把一个流媒体文件，拆解成音频数据和视频数据，一般被拆解成 H.264 编码的视频码流和 AAC 编码的音频码流，如下图所示：

解封装实现流程

使用 FFmpeg 实现解封装就是在在打开视频文件后，使用 av_read_frame 接口不断读取数据包的过程，如下图所示：

解封装代码实现

概述

本文在之前 FFmpegPlayer 类的基础上，进一步完善相关成员变量及方法，以实现解封装功能。

完善 FFmpegPlayer 类

增加一个成员变量 packet ，用于接收和暂存读取到的数据，完善后的 FFmpegPlayer 类如下：

class FFmpegPlayer {
public:
    explicit FFmpegPlayer(const char* m_url);
    ~FFmpegPlayer();
public:
    bool        openFile();//打开文件
    void        startDecode();//开启循环解码
    void        abortDecode();//中断解码
private:
    int         readOnePacket();//读一个包
    int         readPacket();//循环读包
private:
    std::string       url;//文件路径
    AVFormatContext*  formatContext = nullptr;//封装格式上下文
    AVPacket          packet{}; //用于读包

    std::thread	*     read_thread = nullptr;//数据读取线程
    bool              abort_request{false};//强制结束
    bool              readEof{false};//读包结束

    int               video_index{-1};//视频流索引
    int               audio_index{-1};//音频流索引
};

readOnePacket 方法实现

readOnePacket 方法用于读取一个数据包，并返回是否读取成功的标记，实现如下：

int FFmpegPlayer::readOnePacket() 
{

    if( abort_request ) return -1;//响应用户中断操作

    int ret = av_read_frame( formatContext, &packet); //读取一个数据包
    if( ret < 0 )
    {
        if( ret == AVERROR_EOF )//读包结束
        {
            readEof = true;
        }
        else//出错了
        {
            return  -1;
        }
    }
    else
    {
        readEof = false;
    }
    return ret;
}

readPacket 方法实现

readPacket 方法实现了循环读包，调用 readOnePacket 读取数据包并进行处理，实现如下：

int FFmpegPlayer::readPacket() 
{
    while(true)
    {
        if( abort_request ) break;//用户退出

        std::shared_ptr<AVPacket> pktClear(&packet, [](AVPacket *p "")
        {
            av_packet_unref(p);
        });//用来确保每次 av_read_frame 后 pkt 缓存被清理了

        int ret = readOnePacket();
        if( ret == 0 )
        {
            if (packet.stream_index == video_index)
            {
                std::cout << "读取到了一个视频包，pts :" << packet.pts << std::endl;
            }
            else  if (packet.stream_index == audio_index)
            {
                std::cout << "读取到了一个音频包，pts :" << packet.pts << std::endl;
            }
        }

    }
    return 0;
}

startDecode 方法实现

创建一个线程，用于循环读包，实现如下：

void FFmpegPlayer::startDecode()
{
    read_thread = new std::thread( &FFmpegPlayer::readPacket, this  );
}

abortDecode 方法实现

用户主动中断视频播放接口，更改中断标记并结束线程，实现如下：

void FFmpegPlayer::abortDecode()
{
    abort_request = 1;

    if( read_thread && read_thread->joinable())
        read_thread->join();
}

代码运行示例

文件打开成功后，调用解复用接口，代码如下：

#include "FFmpegPlayer.h"
int main() {

    const char  * url = "C:\\Lzc\\WorkCode\\test.mkv";
    FFmpegPlayer * player = new FFmpegPlayer(url);
    if( player->openFile())
    {
        std::cout << "文件打开成功!"<<std::endl;

        player->startDecode();
    }
    
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果如下：