使用ffmpeg实现转码样例(代码实现)

分类: C/C++

使用ffmpeg实现转码样例(代码实现)

使用ffmpeg转码主要工作如下:

Demux -> Decoding -> Encoding -> Muxing

其中接口调用如下:

点击(此处)折叠或打开

  • av_register_all();
  • avformat_open_input
  • avformat_find_stream_info
  • open_codec_context
  • av_image_alloc
  • avcodec_alloc_frame
  • avformat_alloc_output_context2
  • avcodec_open2
  • avcodec_alloc_frame
  • avpicture_alloc
  • avpicture_alloc
  • avformat_write_header
  • av_init_packet
  • av_read_frame
  • avcodec_decode_video2
  • av_image_copy
  • avcodec_encode_video2
  • av_interleaved_write_frame
  • av_write_trailer

  • 下面的代码为主要将视频转码,封装为h264编码格式的mp4文件,音频为mp3,但是主要操作并不处理音频文件。代码如下

    点击(此处)折叠或打开

  • #include <stdlib.h>
  • #include <stdio.h>
  • #include <string.h>
  • #include <math.h>
  • #include <libavutil/opt.h>
  • #include <libavutil/mathematics.h>
  • #include <libavformat/avformat.h>
  • #include <libswscale/swscale.h>
  • #include <libswresample/swresample.h>
  • /* 5 seconds stream duration */
  • #define STREAM_DURATION 200.0
  • #define STREAM_FRAME_RATE 25 /* 25 images/s */
  • #define STREAM_NB_FRAMES ((int)(STREAM_DURATION * STREAM_FRAME_RATE))
  • #define STREAM_PIX_FMT AV_PIX_FMT_YUV420P /* default pix_fmt */
  • static AVFormatContext *input_fmt_ctx = NULL;
  • static int sws_flags = SWS_BICUBIC;
  • static AVPacket input_pkt;
  • static int video_stream_idx = -1;
  • static uint8_t *video_dst_data[4] = {NULL};
  • static int video_dst_linesize[4];
  • static AVStream *input_video_stream;
  • static AVFrame *input_frame;
  • static AVCodecContext *video_dec_ctx = NULL;
  • static int video_dst_bufsize;
  • static int open_codec_context(int *stream_idx,
  •  AVFormatContext *fmt_ctx, enum AVMediaType type)
  • {
  •  int ret;
  •  AVStream *st;
  •  AVCodecContext *dec_ctx = NULL;
  •  AVCodec *dec = NULL;
  •  ret = av_find_best_stream(fmt_ctx, type, -1, -1, NULL, 0);
  •  if (ret < 0) {
  •  return ret;
  •  } else {
  •  *stream_idx = ret;
  •  st = fmt_ctx->streams[*stream_idx];
  •  /* find decoder for the stream */
  •  dec_ctx = st->codec;
  •  dec = avcodec_find_decoder(dec_ctx->codec_id);
  •  if (!dec) {
  •  fprintf(stderr, "Failed to find %s codec ",
  •  av_get_media_type_string(type));
  •  return ret;
  •  }
  •  if ((ret = avcodec_open2(dec_ctx, dec, NULL)) < 0) {
  •  fprintf(stderr, "Failed to open %s codec ",
  •  av_get_media_type_string(type));
  •  return ret;
  •  }
  •  }
  •  return 0;
  • }
  • /* Add an output stream. */
  • static AVStream *add_stream(AVFormatContext *oc, AVCodec **codec,
  •  enum AVCodecID codec_id)
  • {
  •  AVCodecContext *c;
  •  AVStream *st;
  •  /* find the encoder */
  •  *codec = avcodec_find_encoder(codec_id);
  •  if (!(*codec)) {
  •  fprintf(stderr, "Could not find encoder for '%s' ",
  •  avcodec_get_name(codec_id));
  •  exit(1);
  •  }
  •  st = avformat_new_stream(oc, *codec);
  •  if (!st) {
  •  fprintf(stderr, "Could not allocate stream ");
  •  exit(1);
  •  }
  •  st->id = oc->nb_streams-1;
  •  c = st->codec;
  •  switch ((*codec)->type) {
  •  case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
  •  c->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
  •  c->bit_rate = 64000;
  •  c->sample_rate = 44100;
  •  c->channels = 2;
  •  break;
  •  case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
  •  c->codec_id = codec_id;
  •  c->bit_rate = 400000;
  •  c->time_base.den = STREAM_FRAME_RATE;
  •  c->time_base.num = 1;
  •  c->gop_size = 12; 
  •  c->pix_fmt = STREAM_PIX_FMT;
  •  break;
  •  default:
  •  break;
  •  }
  •  /* Some formats want stream headers to be separate. */
  •  if (oc->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER)
  •  c->flags |= CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
  •  return st;
  • }
  • /**************************************************************/
  • /* audio output */
  • static float t, tincr, tincr2;
  • static uint8_t **src_samples_data;
  • static int src_samples_linesize;
  • static int src_nb_samples;
  • static int max_dst_nb_samples;
  • uint8_t **dst_samples_data;
  • int dst_samples_linesize;
  • int dst_samples_size;
  • struct SwrContext *swr_ctx = NULL;
  • static void open_audio(AVFormatContext *oc, AVCodec *codec, AVStream *st)
  • {
  •  AVCodecContext *c;
  •  int ret;
  •  c = st->codec;
  •  /* open it */
  •  ret = avcodec_open2(c, codec, NULL);
  •  if (ret < 0) {
  •  fprintf(stderr, "Could not open audio codec: %s ", av_err2str(ret));
  •  exit(1);
  •  }
  •  /* init signal generator */
  •  t = 0;
  •  tincr = 2 * M_PI * 110.0 / c->sample_rate;
  •  /* increment frequency by 110 Hz per second */
  •  tincr2 = 2 * M_PI * 110.0 / c->sample_rate / c->sample_rate;
  •  src_nb_samples = c->codec->capabilities & CODEC_CAP_VARIABLE_FRAME_SIZE ?
  •  10000 : c->frame_size;
  •  ret = av_samples_alloc_array_and_samples(&src_samples_data, &src_samples_linesize, c->channels,
  •  src_nb_samples, c->sample_fmt, 0);
  •  if (ret < 0) {
  •  fprintf(stderr, "Could not allocate source samples ");
  •  exit(1);
  •  }
  •  /* create resampler context */
  •  if (c->sample_fmt != AV_SAMPLE_FMT_S16) {
  •  swr_ctx = swr_alloc();
  •  if (!swr_ctx) {
  •  fprintf(stderr, "Could not allocate resampler context ");
  •  exit(1);
  •  }
  •  /* set options */
  •  av_opt_set_int (swr_ctx, "in_channel_count", c->channels, 0);
  •  av_opt_set_int (swr_ctx, "in_sample_rate", c->sample_rate, 0);
  •  av_opt_set_sample_fmt(swr_ctx, "in_sample_fmt", AV_SAMPLE_FMT_S16, 0);
  •  av_opt_set_int (swr_ctx, "out_channel_count", c->channels, 0);
  •  av_opt_set_int (swr_ctx, "out_sample_rate", c->sample_rate, 0);
  •  av_opt_set_sample_fmt(swr_ctx, "out_sample_fmt", c->sample_fmt, 0);
  •  /* initialize the resampling context */
  •  if ((ret = swr_init(swr_ctx)) < 0) {
  •  fprintf(stderr, "Failed to initialize the resampling context ");
  •  exit(1);
  •  }
  •  }
  •  /* compute the number of converted samples: buffering is avoided
  •   * ensuring that the output buffer will contain at least all the
  •   * converted input samples */
  •  max_dst_nb_samples = src_nb_samples;
  •  ret = av_samples_alloc_array_and_samples(&dst_samples_data, &dst_samples_linesize, c->channels,
  •  max_dst_nb_samples, c->sample_fmt, 0);
  •  if (ret < 0) {
  •  fprintf(stderr, "Could not allocate destination samples ");
  •  exit(1);
  •  }
  •  dst_samples_size = av_samples_get_buffer_size(NULL, c->channels, max_dst_nb_samples,
  •  c->sample_fmt, 0);
  • }
  • /* Prepare a 16 bit dummy audio frame of 'frame_size' samples and
  •  * 'nb_channels' channels. */
  • static void get_audio_frame(int16_t *samples, int frame_size, int nb_channels)
  • {
  •  int j, i, v;
  •  int16_t *q;
  •  q = samples;
  •  for (j = 0; j < frame_size; j++) {
  •  v = (int)(sin(t) * 10000);
  •  for (i = 0; i < nb_channels; i++)
  •  *q++ = v;
  •  t += tincr;
  •  tincr += tincr2;
  •  }
  • }
  • static void write_audio_frame(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
  • {
  •  AVCodecContext *c;
  •  AVPacket pkt = { 0 }; // data and size must be 0;
  •  AVFrame *frame = avcodec_alloc_frame();
  •  int got_packet, ret, dst_nb_samples;
  •  av_init_packet(&pkt);
  •  c = st->codec;
  •  get_audio_frame((int16_t *)src_samples_data[0], src_nb_samples, c->channels);
  •  /* convert samples from native format to destination codec format, using the resampler */
  •  if (swr_ctx) {
  •  /* compute destination number of samples */
  •  dst_nb_samples = av_rescale_rnd(swr_get_delay(swr_ctx, c->sample_rate) + src_nb_samples,
  •  c->sample_rate, c->sample_rate, AV_ROUND_UP);
  •  if (dst_nb_samples > max_dst_nb_samples) {
  •  av_free(dst_samples_data[0]);
  •  ret = av_samples_alloc(dst_samples_data, &dst_samples_linesize, c->channels,
  •  dst_nb_samples, c->sample_fmt, 0);
  •  if (ret < 0)
  •  exit(1);
  •  max_dst_nb_samples = dst_nb_samples;
  •  dst_samples_size = av_samples_get_buffer_size(NULL, c->channels, dst_nb_samples,
  •  c->sample_fmt, 0);
  •  }
  •  /* convert to destination format */
  •  ret = swr_convert(swr_ctx,
  •  dst_samples_data, dst_nb_samples,
  •  (const uint8_t **)src_samples_data, src_nb_samples);
  •  if (ret < 0) {
  •  fprintf(stderr, "Error while converting ");
  •  exit(1);
  •  }
  •  } else {
  •  dst_samples_data[0] = src_samples_data[0];
  •  dst_nb_samples = src_nb_samples;
  •  }
  •  frame->nb_samples = dst_nb_samples;
  •  avcodec_fill_audio_frame(frame, c->channels, c->sample_fmt,
  •  dst_samples_data[0], dst_samples_size, 0);
  •  ret = avcodec_encode_audio2(c, &pkt, frame, &got_packet);
  •  if (ret < 0) {
  •  fprintf(stderr, "Error encoding audio frame: %s ", av_err2str(ret));
  •  exit(1);
  •  }
  •  if (!got_packet)
  •  return;
  •  pkt.stream_index = st->index;
  •  /* Write the compressed frame to the media file. */
  •  ret = av_interleaved_write_frame(oc, &pkt);
  •  if (ret != 0) {
  •  fprintf(stderr, "Error while writing audio frame: %s ",
  •  av_err2str(ret));
  •  exit(1);
  •  }
  •  avcodec_free_frame(&frame);
  • }
  • static void close_audio(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
  • {
  •  avcodec_close(st->codec);
  •  av_free(src_samples_data[0]);
  •  av_free(dst_samples_data[0]);
  • }
  • /***********************bbs.ChinaFFmpeg.com****孙悟空***********************/
  • /* video output */
  • static AVFrame *frame;
  • static AVPicture src_picture, dst_picture;
  • static int frame_count;
  • static void open_video(AVFormatContext *oc, AVCodec *codec, AVStream *st)
  • {
  •  int ret;
  •  AVCodecContext *c = st->codec;
  •  /* open the codec */
  •  ret = avcodec_open2(c, codec, NULL);
  •  if (ret < 0) {
  •  fprintf(stderr, "Could not open video codec: %s ", av_err2str(ret));
  •  exit(1);
  •  }
  •  /* allocate and init a re-usable frame */
  •  frame = avcodec_alloc_frame();
  •  if (!frame) {
  •  fprintf(stderr, "Could not allocate video frame ");
  •  exit(1);
  •  }
  •  /* Allocate the encoded raw picture. */
  •  ret = avpicture_alloc(&dst_picture, c->pix_fmt, c->width, c->height);
  •  if (ret < 0) {
  •  fprintf(stderr, "Could not allocate picture: %s ", av_err2str(ret));
  •  exit(1);
  •  }
  •  /* If the output format is not YUV420P, then a temporary YUV420P
  •   * picture is needed too. It is then converted to the required
  •   * output format. */
  •  if (c->pix_fmt != AV_PIX_FMT_YUV420P) {
  •  ret = avpicture_alloc(&src_picture, AV_PIX_FMT_YUV420P, c->width, c->height);
  •  if (ret < 0) {
  •  fprintf(stderr, "Could not allocate temporary picture: %s ",
  •  av_err2str(ret));
  •  exit(1);
  •  }
  •  }
  •  /* copy data and linesize picture pointers to frame */
  •  *((AVPicture *)frame) = dst_picture;
  • }
  • static void write_video_frame(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
  • {
  •  int ret;
  •  static struct SwsContext *sws_ctx;
  •  AVCodecContext *c = st->codec;
  •  // fill_yuv_image(&dst_picture, frame_count, c->width, c->height);
  •  if (oc->oformat->flags & AVFMT_RAWPICTURE) {
  •  /* Raw video case - directly store the picture in the packet */
  •  AVPacket pkt;
  •  av_init_packet(&pkt);
  •  pkt.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
  •  pkt.stream_index = st->index;
  •  pkt.data = dst_picture.data[0];
  •  pkt.size = sizeof(AVPicture);
  •  ret = av_interleaved_write_frame(oc, &pkt);
  •  } else {
  •  AVPacket pkt = { 0 };
  •  int got_packet;
  •  av_init_packet(&pkt);
  •  /* encode the image */
  •  ret = avcodec_encode_video2(c, &pkt, frame, &got_packet);
  •  if (ret < 0) {
  •  fprintf(stderr, "Error encoding video frame: %s ", av_err2str(ret));
  •  exit(1);
  •  }
  •  /* If size is zero, it means the image was buffered. */
  •  if (!ret && got_packet && pkt.size) {
  •  pkt.stream_index = st->index;
  •  /* Write the compressed frame to the media file. */
  •  ret = av_interleaved_write_frame(oc, &pkt);
  •  } else {
  •  ret = 0;
  •  }
  •  }
  •  if (ret != 0) {
  •  fprintf(stderr, "Error while writing video frame: %s ", av_err2str(ret));
  •  exit(1);
  •  }
  •  frame_count++;
  • }
  • static void close_video(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
  • {
  •  avcodec_close(st->codec);
  •  av_free(src_picture.data[0]);
  •  av_free(dst_picture.data[0]);
  •  av_free(frame);
  • }
  • /**************************************************************/
  • /* media file output */
  • int main(int argc, char **argv)
  • {
  •  const char *filename;
  •  const char *input_file;
  •  AVOutputFormat *fmt;
  •  AVFormatContext *oc;
  •  AVStream *audio_st, *video_st;
  •  AVCodec *audio_codec, *video_codec;
  •  double audio_time, video_time;
  •  int ret;
  •  int decoded;
  •  int got_frame;
  •  /* Initialize libavcodec, and register all codecs and formats. */
  •  av_register_all();
  •  if (argc != 3) {
  •  printf("usage: %s output_file inputfile "
  •  "API example program to output a media file with libavformat. "
  •  "This program generates a synthetic audio and video stream, encodes and "
  •  "muxes them into a file named output_file. "
  •  "The output format is automatically guessed according to the file extension. "
  •  "Raw images can also be output by using '%%d' in the filename. "
  •  " ", argv[0]);
  •  return 1;
  •  }
  •  input_file = argv[2];
  •  filename = argv[1];
  •  if (avformat_open_input( &input_fmt_ctx, input_file, NULL, NULL) < 0) {
  •  fprintf(stderr, "Could not open source file %s ", input_file);
  •  exit(-1);
  •  }
  •  /* retrieve stream information */
  •  if (avformat_find_stream_info(input_fmt_ctx, NULL) < 0) {
  •  fprintf(stderr, "Could not find stream information ");
  •  exit(1);
  •  }
  •  if (open_codec_context(&video_stream_idx, input_fmt_ctx, AVMEDIA_TYPE_VIDEO) >= 0) {
  •  input_video_stream = input_fmt_ctx->streams[video_stream_idx];
  •  video_dec_ctx = input_video_stream->codec;
  •  ret = av_image_alloc(video_dst_data, video_dst_linesize,
  •  video_dec_ctx->width, video_dec_ctx->height,
  •  video_dec_ctx->pix_fmt, 1);
  •  if (ret < 0) {
  •  fprintf(stderr, "Could not allocate raw video buffer ");
  •  }
  •  video_dst_bufsize = ret;
  •  }
  •  input_frame = avcodec_alloc_frame();
  •  if (!input_frame) {
  •  fprintf(stderr, "Could not allocate frame ");
  •  ret = AVERROR(ENOMEM);
  •  exit(-1);
  •  }
  •  /* allocate the output media context */
  •  avformat_alloc_output_context2(&oc, NULL, NULL, filename);
  •  if (!oc) {
  •  printf("Could not deduce output format from file extension: using MPEG. ");
  •  avformat_alloc_output_context2(&oc, NULL, "mpeg", filename);
  •  }
  •  if (!oc) {
  •  return 1;
  •  }
  •  fmt = oc->oformat;
  •  video_st = NULL;
  •  audio_st = NULL;
  •  fmt->video_codec = AV_CODEC_ID_H264;
  •  if (fmt->video_codec != AV_CODEC_ID_NONE) {
  •  video_st = add_stream(oc, &video_codec, AV_CODEC_ID_H264);
  •  }
  •  if (video_st->codec) {
  •  video_st->codec->width = video_dec_ctx->width;
  •  video_st->codec->height = video_dec_ctx->height;
  •  }
  •  fmt->audio_codec = AV_CODEC_ID_MP3;
  •  if (fmt->audio_codec != AV_CODEC_ID_NONE) {
  •  audio_st = add_stream(oc, &audio_codec, AV_CODEC_ID_MP3);
  •  }
  •  /* Now that all the parameters are set, we can open the audio and
  •   * video codecs and allocate the necessary encode buffers. */
  •  if (video_st)
  •  open_video(oc, video_codec, video_st);
  •  if (audio_st)
  •  open_audio(oc, audio_codec, audio_st);
  •  av_dump_format(oc, 0, filename, 1);
  •  /* open the output file, if needed */
  •  if (!(fmt->flags & AVFMT_NOFILE)) {
  •  ret = avio_open(&oc->pb, filename, AVIO_FLAG_WRITE);
  •  if (ret < 0) {
  •  fprintf(stderr, "Could not open '%s': %s ", filename,
  •  av_err2str(ret));
  •  return 1;
  •  }
  •  }
  •  /* Write the stream header, if any. */
  •  ret = avformat_write_header(oc, NULL);
  •  if (ret < 0) {
  •  fprintf(stderr, "Error occurred when opening output file: %s ",
  •  av_err2str(ret));
  •  return 1;
  •  }
  •  av_init_packet(&input_pkt);
  •  input_pkt.data = NULL;
  •  input_pkt.size = 0;
  •  if (frame)
  •  frame->pts = 0;
  •  for (;;) {
  •  /* Compute current audio and video time. */
  •  audio_time = audio_st ? audio_st->pts.val * av_q2d(audio_st->time_base) : 0.0;
  •  video_time = video_st ? video_st->pts.val * av_q2d(video_st->time_base) : 0.0;
  •  if ((!audio_st || audio_time >= STREAM_DURATION) &&
  •  (!video_st || video_time >= STREAM_DURATION))
  •  break;
  •  /* write interleaved audio and video frames */
  •  if (!video_st || (video_st && audio_st && audio_time < video_time)) {
  •  write_audio_frame(oc, audio_st);
  •  } else {
  •  av_read_frame(input_fmt_ctx, &input_pkt);
  •  decoded = input_pkt.size;
  •  if (input_pkt.stream_index == video_stream_idx) {
  •  /* decode video frame */
  •  ret = avcodec_decode_video2(video_dec_ctx, input_frame, &got_frame, &input_pkt);
  •  if (ret < 0) {
  •  fprintf(stderr, "Error decoding video frame ");
  •  return ret;
  •  }
  •  if (got_frame) {
  •  av_image_copy(&dst_picture, video_dst_linesize,
  •  (const uint8_t **)(input_frame->data), input_frame->linesize,
  •  video_dec_ctx->pix_fmt, video_dec_ctx->width, video_dec_ctx->height);
  •  }
  •  } 
  •  write_video_frame(oc, video_st);
  •  frame->pts += av_rescale_q(1, video_st->codec->time_base, video_st->time_base);
  •  }
  •  }
  •  av_write_trailer(oc);
  •  /* Close each codec. */
  •  if (video_st)
  •  close_video(oc, video_st);
  •  if (audio_st)
  •  close_audio(oc, audio_st);
  •  if (!(fmt->flags & AVFMT_NOFILE))
  •  avio_close(oc->pb);
  •  avformat_free_context(oc);
  •  av_free(input_frame);
  •  av_free(video_dst_data[0]);
  •  avcodec_close(video_dec_ctx);
  •  return 0;
  • }
  • 以上代码为从dox/example/muxing.c中修改得到

    编译命令如下:

    点击(此处)折叠或打开

  • gcc -g doc/examples/muxing.c -o muxing -lavcodec -lavdevice -lavfilter -lavformat -lavutil -lswscale -lswresample -lpostproc -lx264 -lmp3lame -lz -liconv -lbz2
  • 执行命令如下:

    点击(此处)折叠或打开

    执行后效果如下:
    使用ffmpeg实现转码样例(代码实现)
    查看转码完成后的多媒体文件的信息:
    使用ffmpeg实现转码样例(代码实现)
    查看转码后的文件的视频:
    使用ffmpeg实现转码样例(代码实现)