FFMpeg的output_example.c例子分析

该例子讲了如何输出一个libavformat库所支持格式的媒体文件。

（1）av_register_all()，初始化libavcodec库，并注册所有的编解码器和格式。

（2）guess_format()，根据文件名来获取输出文件格式，默认为mpeg。

（3）av_alloc_format_context()分配输出媒体内容。

　　ov->oformat = fmt;

　　snprintf( oc->filename, sizeof(oc->filename), “%s”, filename );

（4）add_video_stream()使用默认格式的编解码器来增加一个视频流，并初始化编解码器。

　　（4.1）av_new_stream()增加一个新的流到一个媒体文件。

　　（4.2）初始化编解码器：

　　　　c = st->codec;

　　　　c->codec_id = codec_id;

　　　　c->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;

　　　　c->bit_rate = 400000;

　　　　c->width = 352;

　　　　c->height = 288;

　　　　c->time_base.den = STREAM_FRAME_RATE; //每秒25副图像

　　　　c->time_base.num = 1;

　　　　c->gop_size = 12;

　　　　c->pix_fmt = STREAM_PIX_FMT; //默认格式为PIX_FMT_YUV420P

　　　　…… ……

（5）av_set_parameters()设置输出参数，即使没有参数，该函数也必须被调用。

（6）dump_format()输出格式信息，用于调试。

（7）open_video()打开视频编解码器并分配必要的编码缓存。

　　（7.1）avcodec_find_encoder()寻找c->codec_id指定的视频编码器。

　　（7.2）avcodec_open()打开编码器。

　　（7.3）分配视频输出缓存：

　　　　video_outbuf_size = 200000;

　　　　video_outbuf = av_malloc( video_outbuf_size );

　　（7.4）picture = alloc_picture()分配原始图像。

　　　　（7.4.1）avcodec_alloc_frame()分配一个AVFrame并设置默认值。

　　　　（7.4.2）size = avpicture_get_size()计算对于给定的图片格式以及宽和高，所需占用多少内存。

　　　　（7.4.3）picture_buf = av_malloc( size )分配所需内存。

　　　　（7.4.4）avpicture_fill()填充AVPicture的域。

　　（7.5）可选。如果输出格式不是YUV420P，那么临时的YUV420P格式的图像也是需要的，由此再转换为我们所需的格式，因此需要为临时的YUV420P图像分配缓存：

　　tmp_picture = alloc_picture()

说明：tmp_picture，picture，video_outbuf。如果输出格式为YUV420P，则直接通过avcodec_

encode_video()函数将picture缓存中的原始图像编码保存到video_outbuf缓存中；如果输出格式不是YUV420P，则需要先通过sws_scale()函数，将YUV420P格式转换为目标格式，此时tmp_picture缓存存放的是YUV420P格式的图像，而picture缓存为转换为目标格式后保存的图像，进而再将picture缓存中的图像编码保存到video_outbuf缓存中。

（8）url_fopen()打开输出文件，如果需要的话。

（9）av_write_header()写流动头部。

（10）LOOP循环{

　　　　计算当前视频时间video_pts

　　　　是否超时退出循环？

　　　　write_video_frame()视频编码

　　}

　　（10.1）write_video_frame()

　　　　如果图片不是YUV420P，则需要用sws_scale()函数先进行格式转换。

　　　　若需要原始图像：

　　　　　　av_init_packet()初始化一个包的选项域。

　　　　　　av_write_frame()向输出媒体文件写一个包，该包会包含一个视频帧。

　　　　若需要编码图像：

　　　　　　avcodec_encode_video()编码一视频帧。

　　　　　　av_init_packet()

　　　　　　av_write_frame()

（11）close_video()关闭每个编解码器。

（12）av_write_trailer()写流的尾部。

（13）释放资源

　　av_freep()释放AVFormatContext下的AVStream->AVCodecContext和AVStream：

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

　　　　　　av_freep( &oc->streams[i]->codec );

　　　　　　av_freep( &oc->streams[i] );

　　　　}

　　url_fclose()关闭输出文件。

　　av_free()释放AVFormatContext。

apiexample.c例子教我们如何去利用ffmpeg库中的api函数来自己编写编解码程序。

（1）首先，main函数中一开始会去调用avcodec_init()函数，该函数的作用是初始化libavcodec，而我们在使用avcodec库时，该函数必须被调用。

　　（2）avcodec_register_all()函数，注册所有的编解码器（codecs），解析器（parsers）以及码流过滤器（bitstream filters）。当然我们也可以使用个别的注册函数来注册我们所要支持的格式。

　　（3）video_encode_example()函数用于视频编码，由图可知，所有的编码工作都在该函数内完成。

　　（4）avcodec_find_encoder()函数用于查找一个与codec ID相匹配的已注册的编码器。

　　（5）avcodec_alloc_context()函数用于分配一个AVCodecContext并设置默认值，如果失败返回NULL，并可用av_free()进行释放。

　　（6）avcodec_alloc_frame()函数用于分配一个AVFrame并设置默认值，如果失败返回NULL，并可用av_free()进行释放。

　　（7）设置参数：

　　　　设置采样参数，即比特率。

　　　　c->bit_rate = 400000;

　　　　设置分辨率，必须是2的倍数。

　　　　c->width = 352;

　　　　c->height = 288;

　　　　设置帧率。

　　　　c->time_base = (AVRational){1,25}; 该帧率为25，其实timebase = 1/framerate，花括号内分别为分子和分母。

　　　　设置GOP大小。

　　　　c->gop_size = 10; 该值表示每10帧会插入一个I帧（intra frame）。

　　　　设置B帧最大数。

　　　　c->max_b_frames = 1; 该值表示在两个非B帧之间，所允许插入的B帧的最大帧数。

　　　　设置像素格式。

　　　　c->pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P; 该值将像素格式设置为YUV420P。

　　（8）avcodec_open()函数用给定的AVCodec来初始化AVCodecContext。

　　（9）接着是打开文件，f = fopen( filename, “wb” );

（10）分配图像和输出缓存。

　　　　申请100KB左右的内存作为输出缓存。

outbuf_size = 100000;

　　　　outbuf = malloc( outbuf_size );

　　　　根据帧的大小来确定YUV420所占内存大小，一个像素，RGB格式占用3个字节，而YUV420格式只占用两个字节。YUV420格式是指，每个像素都保留一个Y（亮度）分量，而在水平方向上，不是每行都取U和V分量，而是一行只取U分量，则其接着一行就只取V分量，以此重复，所以420不是指没有V，而是指一行采样只取U，另一行采样只取V。在取U和V时，每两个Y之间取一个U或V。但从4x4矩阵列来看，每4个矩阵点Y区域中，只有一个U和V，所以它们的比值是4:1。所以对于一个像素，RGB需要8 * 3 = 24位，即占3个字节；而YUV420P，8 + 8/4 + 8/4 = 12位，即占2个字节，其中8指Y分量，8/4指U和V分量。

　　　　size = c->width * c->height;

　　　　picture_buf = malloc( (size * 3) / 2 );

　　　　picture->data[0] = picture_buf;

　　　　picture->data[1] = picture->data[0] + size;

　　　　picture->data[2] = picture->data[1] + size / 4;

　　　　picture->linesize[0] = c->width;

　　　　picture->linesize[1] = c->width / 2;

　　　　picture->linesize[2] = c->width / 2;

　　　　其中，data[0]存放Y，data[1]存放U，data[2]存放V【FixMe】。linesize[0]表示Y分量的宽度，linesize[1]表示U分量的宽度，linesize[2]表示V分量的宽度。

　　（11）编码一秒钟的视频，帧率为25，所以需要循环25次，每次编码一帧。

　　（11.1）准备一幅伪图像，即自己自定义往里面塞数据。

　　　　for(y=0;y<c->height;y++){

for(x=0;x<c->width;x++){

picture->data[0][y*picture->linesize[0]+x]=x+y+i*3;

}

}

for(y=0;y<c->height/2;y++){

for(x=0;x<c->width/2;x++){

picture->data[1][y*picture->linesize[1]+x]=128+y+i*2;

picture->data[2][y*picture->linesize[2]+x]=64+x+i*5;

}

}

　　（11.2）avcodec_encode_video()从picture中编码一帧视频数据，并存入到outbuf中，而期间所使用的编码器为c。

　　（11.3）将编码完的数据写入到文件里。

　　（12）对延时的帧数据进行编码。因为像MPEG4中，I帧、P帧和B帧之间存在一定的延时【FixMe】。同样是avcodec_encode_video()，然后写入文件。

　　（13）添加结束代码，使其成为一个真正的mpeg文件。

　　　　outbuf[0] = 0x00;

　　　　outbuf[1] = 0x00;

　　　　outbuf[2] = 0x01;

　　　　outbuf[3] = 0xb7;

　　　　fwrite( outbuf, 1, 4, f );

　　这个结束代码表示什么？？？

　　（14）释放资源。

　　　　fclose(f);

　　　　free(picture_buf);

　　　　free(outbuf);

　　　　avcodec_close(c);

　　　　av_free(c);

　　　　av_free(picture);