FFmpeg视频编码 YUV420P编码H264

//第一步:注册组件->编码器、解码器等等…

av_register_all();

//第二步:初始化封装格式上下文->视频编码->处理为视频压缩数据格式

AVFormatContext *avformat_context = avformat_alloc_context();

//注意事项:FFmepg程序推测输出文件类型->视频压缩数据格式类型

const char *coutFilePath = [outFilePath UTF8String];

//得到视频压缩数据格式类型(h264、h265、mpeg2等等...)

AVOutputFormat *avoutput_format = av_guess_format(NULL, coutFilePath, NULL);

//指定类型

avformat_context->oformat = avoutput_format;

//第三步:打开输出文件

//参数一:输出流

//参数二:输出文件

//参数三:权限->输出到文件中

if (avio_open(&avformat_context->pb, coutFilePath, AVIO_FLAG_WRITE) < 0) {

NSLog(@"打开输出文件失败");

return;

}

//第四步:创建输出码流->创建了一块内存空间->并不知道他是什么类型流->希望他是视频流

AVStream *av_video_stream = avformat_new_stream(avformat_context, NULL);

//第五步:查找视频编码器

//1、获取编码器上下文

AVCodecContext *avcodec_context = av_video_stream->codec;

//2、设置编解码器上下文参数->必需设置->不可少

//目标:设置为是一个视频编码器上下文->指定的是视频编码器

//上下文种类:视频解码器、视频编码器、音频解码器、音频编码器

//2.1 设置视频编码器ID

avcodec_context->codec_id = avoutput_format->video_codec;

//2.2 设置编码器类型->视频编码器

//视频编码器->AVMEDIA_TYPE_VIDEO

//音频编码器->AVMEDIA_TYPE_AUDIO

avcodec_context->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;

//2.3 设置读取像素数据格式->编码的是像素数据格式->视频像素数据格式->YUV420P(YUV422P、YUV444P等等...)

//注意:这个类型是根据你解码的时候指定的解码的视频像素数据格式类型

avcodec_context->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;

//2.4 设置视频宽高->视频尺寸

avcodec_context->width = 640;

avcodec_context->height = 352;

//2.5 设置帧率->表示每秒25帧

//视频信息->帧率 : 25.000 fps

//f表示:帧数

//ps表示:时间(单位:每秒)

avcodec_context->time_base.num = 1;

avcodec_context->time_base.den = 25;

//2.6 设置码率

//2.6.1 什么是码率?

//含义:每秒传送的比特(bit)数单位为 bps(Bit Per Second),比特率越高,传送数据速度越快。

//单位:bps,"b"表示数据量,"ps"表示每秒

//目的:视频处理->视频码率

//2.6.2 什么是视频码率?

//含义:视频码率就是数据传输时单位时间传送的数据位数,一般我们用的单位是kbps即千位每秒

//视频码率计算如下?

//基本的算法是:【码率】(kbps)=【视频大小 - 音频大小】(bit位) /【时间】(秒)

//例如:Test.mov时间 = 24,文件大小(视频+音频) = 1.73MB

//视频大小 = 1.34MB(文件占比:77%) = 1.34MB * 1024 * 1024 * 8 = 字节大小 = 468365字节 = 468Kbps

//音频大小 = 376KB(文件占比:21%)

//计算出来值->码率 : 468Kbps->表示1000,b表示位(bit->位)

//总结:码率越大,视频越大

avcodec_context->bit_rate = 468000;

//2.7 设置GOP->影响到视频质量问题->画面组->一组连续画面

//MPEG格式画面类型:3种类型->分为->I帧、P帧、B帧

//I帧->内部编码帧->原始帧(原始视频数据)

//    完整画面->关键帧(必需的有,如果没有I,那么你无法进行编码,解码)

//    视频第1帧->视频序列中的第一个帧始终都是I帧,因为它是关键帧

//P帧->向前预测帧->预测前面的一帧类型,处理数据(前面->I帧、B帧)

//    P帧数据->根据前面的一帧数据->进行处理->得到了P帧

//B帧->前后预测帧(双向预测帧)->前面一帧和后面一帧

//    B帧压缩率高,但是对解码性能要求较高。

//总结:I只需要考虑自己 = 1帧,P帧考虑自己+前面一帧 = 2帧,B帧考虑自己+前后帧 = 3帧

//    说白了->P帧和B帧是对I帧压缩

//每250帧,插入1个I帧,I帧越少,视频越小->默认值->视频不一样

avcodec_context->gop_size = 250;

//2.8 设置量化参数->数学算法(高级算法)->不讲解了

//总结:量化系数越小,视频越是清晰

//一般情况下都是默认值,最小量化系数默认值是10,最大量化系数默认值是51

avcodec_context->qmin = 10;

avcodec_context->qmax = 51;

//2.9 设置b帧最大值->设置不需要B帧

avcodec_context->max_b_frames = 0;

//第二点:查找编码器->h264

//找不到编码器->h264

//重要原因是因为:编译库没有依赖x264库(默认情况下FFmpeg没有编译进行h264库)

//第一步:编译h264库

AVCodec *avcodec = avcodec_find_encoder(avcodec_context->codec_id);

if (avcodec == NULL) {

NSLog(@"找不到编码器");

return;

}

NSLog(@"编码器名称为:%s", avcodec->name);

//第六步:打开h264编码器

//缺少优化步骤?

//编码延时问题

//编码选项->编码设置

AVDictionary *param = 0;

if (avcodec_context->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {

//需要查看x264源码->x264.c文件

//第一个值:预备参数

//key: preset

//value: slow->慢

//value: superfast->超快

av_dict_set(¶m, "preset", "slow", 0);

//第二个值:调优

//key: tune->调优

//value: zerolatency->零延迟

av_dict_set(¶m, "tune", "zerolatency", 0);

}

if (avcodec_open2(avcodec_context, avcodec, ¶m) < 0) {

NSLog(@"打开编码器失败");

return;

}

//第七步:写入文件头信息

avformat_write_header(avformat_context, NULL);

//第8步:循环编码yuv文件->视频像素数据(yuv格式)->编码->视频压缩数据(h264格式)

//8.1 定义一个缓冲区

//作用:缓存一帧视频像素数据

//8.1.1 获取缓冲区大小

int buffer_size = av_image_get_buffer_size(avcodec_context->pix_fmt,

avcodec_context->width,

avcodec_context->height,

1);

//8.1.2 创建一个缓冲区

int y_size = avcodec_context->width * avcodec_context->height;

uint8_t *out_buffer = (uint8_t *) av_malloc(buffer_size);

//8.1.3 打开输入文件

const char *cinFilePath = [inFilePath UTF8String];

FILE *in_file = fopen(cinFilePath, "rb");

if (in_file == NULL) {

NSLog(@"文件不存在");

return;

}

//8.2.1 开辟一块内存空间->av_frame_alloc

//开辟了一块内存空间

AVFrame *av_frame = av_frame_alloc();

//8.2.2 设置缓冲区和AVFrame类型保持一直->填充数据

av_image_fill_arrays(av_frame->data,

av_frame->linesize,

out_buffer,

avcodec_context->pix_fmt,

avcodec_context->width,

avcodec_context->height,

1);

int i = 0;

//9.2 接收一帧视频像素数据->编码为->视频压缩数据格式

AVPacket *av_packet = (AVPacket *) av_malloc(buffer_size);

int result = 0;

int current_frame_index = 1;

while (true) {

//8.1 从yuv文件里面读取缓冲区

//读取大小:y_size * 3 / 2

if (fread(out_buffer, 1, y_size * 3 / 2, in_file) <= 0) {

NSLog(@"读取完毕...");

break;

}else if (feof(in_file)) {

break;

}

//8.2 将缓冲区数据->转成AVFrame类型

//给AVFrame填充数据

//8.2.3 void * restrict->->转成->AVFrame->ffmpeg数据类型

//Y值

av_frame->data[0] = out_buffer;

//U值

av_frame->data[1] = out_buffer + y_size;

//V值

av_frame->data[2] = out_buffer + y_size * 5 / 4;

av_frame->pts = i;

//注意时间戳

i++;

//总结:这样一来我们的AVFrame就有数据了

//第9步:视频编码处理

//9.1 发送一帧视频像素数据

avcodec_send_frame(avcodec_context, av_frame);

//9.2 接收一帧视频像素数据->编码为->视频压缩数据格式

result =avcodec_receive_packet(avcodec_context, av_packet);

//9.3 判定是否编码成功

if (result == 0) {

//编码成功

//第10步:将视频压缩数据->写入到输出文件中->outFilePath

av_packet->stream_index = av_video_stream->index;

result =av_write_frame(avformat_context, av_packet);

NSLog(@"当前是第%d帧", current_frame_index);

current_frame_index++;

//是否输出成功

if (result < 0) {

NSLog(@"输出一帧数据失败");

return;

}

}

}

//第11步:写入剩余帧数据->可能没有

flush_encoder(avformat_context, 0);

//第12步:写入文件尾部信息

av_write_trailer(avformat_context);

//第13步:释放内存

avcodec_close(avcodec_context);

av_free(av_frame);

av_free(out_buffer);

av_packet_free(&av_packet);

avio_close(avformat_context->pb);

avformat_free_context(avformat_context);

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