流媒体开发学习7 ffmpeg API保存流到文件demo

一、功能说明

打开一个输入流，取帧保存到文件中。

一些函数说明：

avformat_open_input

该函数用于打开多媒体数据并且获得一些相关的信息。它的声明位于libavformat\avformat.h，如下所示：

int avformat_open_input(AVFormatContext **ps, const char *filename, AVInputFormat *fmt, AVDictionary **options);

• ps：函数调用成功之后处理过的AVFormatContext结构体。
• file：打开的视音频流的URL。
• fmt：强制指定AVFormatContext中AVInputFormat的。这个参数一般情况下可以设置为NULL，这样FFmpeg可以自动检测AVInputFormat。
• dictionay：附加的一些选项，一般情况下可以设置为NULL。

avformat_find_stream_info()

该函数可以读取一部分视音频数据并且获得一些相关的信息。avformat_find_stream_info()的声明位于libavformat\avformat.h，如下所示。

int avformat_find_stream_info(AVFormatContext *ic, AVDictionary **options);

参数说明：

• ic：输入的AVFormatContext。
• options：额外的选项。

函数正常执行后返回值大于等于0。

avformat_find_stream_info()的定义位于libavformat\utils.c。它的代码比较长。它除了给AVStream结构体赋值，还有以下几个关键流程：

• 1.查找解码器：find_decoder() 用于找到合适的解码器
• 2.打开解码器：avcodec_open2()
• 3.读取完整的一帧压缩编码的数据：read_frame_internal() 注：av_read_frame()内部实际上就是调用的read_frame_internal()。

• 4.解码一些压缩编码数据：try_decode_frame()
• 5.has_codec_parameters()用于检查AVStream中的成员变量是否都已经设置完毕
• 6.estimate_timings()位于avformat_find_stream_info()最后面，用于估算AVFormatContext以及AVStream的时长duration。

有3种估算方法：

（1）通过pts（显示时间戳）。该方法调用estimate_timings_from_pts()。它的基本思想就是读取视音频流中的结束位置AVPacket的PTS和起始位置AVPacket的PTS，两者相减得到时长信息。

（2）通过已知流的时长。该方法调用fill_all_stream_timings()。它的代码没有细看，但从函数的注释的意思来说，应该是当有些视音频流有时长信息的时候，直接赋值给其他视音频流。

（3）通过bitrate（码率）。该方法调用
estimate_timings_from_bit_rate()。它的基本思想就是获得整个文件大小，以及整个文件的bitrate，两者相除之后得到时长信息。

• 7.estimate_timings_from_bit_rate

（1）如果AVFormatContext中没有bit_rate信息，就把所有AVStream的bit_rate加起来作为AVFormatContext的bit_rate信息。

（2）使用文件大小filesize除以bitrate得到时长信息。具体的方法是：

AVStream->duration=(filesize*8/bit_rate)/time_base

1）filesize乘以8是因为需要把Byte转换为Bit

2）具体的实现函数是那个av_rescale()函数。x=av_rescale(a,b,c)的含义是x=a*b/c。

3）之所以要除以time_base，是因为AVStream中的duration的单位是time_base，注意这和AVFormatContext中的duration的单位（单位是AV_TIME_BASE，固定取值为1000000）是不一样的。

avformat_new_stream创建流通道

在 AVFormatContext 中创建 Stream 通道。AVStream 即是流通道。将 H264 和 AAC 码流存储为MP4文件的时候，就需要在 MP4文件中增加两个流通道，一个存储Video：H264，一个存储Audio：AAC。（假设H264和AAC只包含单个流通道）。

avformat_write_header()的声明位于libavformat\avformat.h

int avformat_write_header(AVFormatContext *s, AVDictionary **options);

参数说明：

• s：用于输出的AVFormatContext。
• options：额外的选项，一般为NULL。

函数正常执行后返回值等于0。

二、代码demo

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#include 
#include 
#include 
#include 

#ifdef __cplusplus
}
#endif


AVFormatContext *i_fmt_ctx;
AVStream *i_video_stream;

AVFormatContext *o_fmt_ctx;
AVStream *o_video_stream;

int main(int argc, char *argv[])
{
    avcodec_register_all();
    av_register_all();
    avformat_network_init();

    /* should set to NULL so that avformat_open_input() allocate a new one */
    i_fmt_ctx = NULL;
    char rtspUrl[] = "rtsp://地址";
    const char *filename = "1.mp4";
    // 打开输入流
    if (avformat_open_input(&i_fmt_ctx, rtspUrl, NULL, NULL)!=0)
    {
        fprintf(stderr, "could not open input file\n");
        return -1;
    }

    if (avformat_find_stream_info(i_fmt_ctx, NULL)<0)
    {
        fprintf(stderr, "could not find stream info\n");
        return -1;
    }

    // 打印流信息
    //av_dump_format(i_fmt_ctx, 0, argv[1], 0);

    /* find first video stream */
    for (unsigned i=0; inb_streams; i++)
    {
        if (i_fmt_ctx->streams[i]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
        {
            i_video_stream = i_fmt_ctx->streams[i];
            break;
        }
    }
    if (i_video_stream == NULL)
    {
        fprintf(stderr, "didn't find any video stream\n");
        return -1;
    }

    // 初始化一个用于输出的AVFormatContext结构体
    avformat_alloc_output_context2(&o_fmt_ctx, NULL, NULL, filename);

    /*
     * since all input files are supposed to be identical (framerate, dimension, color format, ...)
     * we can safely set output codec values from first input file
     */
    o_video_stream = avformat_new_stream(o_fmt_ctx, NULL);
    {
        //avformat_new_stream之后便在 AVFormatContext 里增加了 AVStream 通道（相关的index已经被设置了）。
        //之后就可以自行设置 AVStream 的一些参数信息。例如 : codec_id , format ,bit_rate ,width , height

        AVCodecContext *c;
        c = o_video_stream->codec;
        c->bit_rate = 400000;
        c->codec_id = i_video_stream->codec->codec_id;
        c->codec_type = i_video_stream->codec->codec_type;
        c->time_base.num = i_video_stream->time_base.num;
        c->time_base.den = i_video_stream->time_base.den;
        fprintf(stderr, "time_base.num = %d time_base.den = %d\n", c->time_base.num, c->time_base.den);
        c->width = i_video_stream->codec->width;
        c->height = i_video_stream->codec->height;
        c->pix_fmt = i_video_stream->codec->pix_fmt;
        printf("%d %d %d", c->width, c->height, c->pix_fmt);
        c->flags = i_video_stream->codec->flags;
        c->flags |= AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;// CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
        c->me_range = i_video_stream->codec->me_range;
        c->max_qdiff = i_video_stream->codec->max_qdiff;

        c->qmin = i_video_stream->codec->qmin;
        c->qmax = i_video_stream->codec->qmax;

        c->qcompress = i_video_stream->codec->qcompress;
    }

    avio_open(&o_fmt_ctx->pb, filename, AVIO_FLAG_WRITE);

    avformat_write_header(o_fmt_ctx, NULL);

    int last_pts = 0;
    int last_dts = 0;

    int64_t pts, dts;
    while (1)
    {
        AVPacket i_pkt;
        av_init_packet(&i_pkt);
        i_pkt.size = 0;
        i_pkt.data = NULL;
        if (av_read_frame(i_fmt_ctx, &i_pkt) <0 )
            break;
        /*
         * pts and dts should increase monotonically
         * pts should be >= dts
         */
        i_pkt.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
        pts = i_pkt.pts;
        i_pkt.pts += last_pts;
        dts = i_pkt.dts;
        i_pkt.dts += last_dts;
        i_pkt.stream_index = 0;

        //printf("%lld %lld\n", i_pkt.pts, i_pkt.dts);
        static int num = 1;
        printf("frame %d\n", num++);
        // 这里demo录一段就停止
        if(num>=1000)break;
        av_interleaved_write_frame(o_fmt_ctx, &i_pkt);
        //av_free_packet(&i_pkt);
        //av_init_packet(&i_pkt);
    }
    last_dts += dts;
    last_pts += pts;

    avformat_close_input(&i_fmt_ctx);

    av_write_trailer(o_fmt_ctx);

    avcodec_close(o_fmt_ctx->streams[0]->codec);
    av_freep(&o_fmt_ctx->streams[0]->codec);
    av_freep(&o_fmt_ctx->streams[0]);

    avio_close(o_fmt_ctx->pb);
    av_free(o_fmt_ctx);

    return 0;
}