ffmpeg解码音视频过程(附代码)

0. 引言

最近一直在使用和学习ffmpeg. 工作中需要拉流解码, 获取音频和视频数据. 这些都是使用ffmpeg处理.

　　因为对ffmpeg接触不多, 用的不深, 在使用的过程中经常遇到不太懂的地方, 就会花费很多时间去查阅资料. 所以自己对用到的知识点总结一下, 方便自己以后再重复用到时能够方便找到.

　　环境: ubuntu16.04, 已安装ffmpeg依赖库. gcc编译工具.

ffmpeg解码过程中用到了两个很重要的结构体, 这两个结构体比较复杂, 用到的次数也非常多, 以后我单独写一篇进行总结.

• AVPacket 保存未解码的数据.
• AVFrame 保存解码后的数据.

 

1. 解码流程

 

2. 代码

//***************************************************************
// @file:    test.c
// @author:  dingfang
// @date    2019-07-24 18:55:16
//***************************************************************

#include <stdio.h>

#ifdef __cplusplus
extern "C"
{
#endif
#include <libavcodec/avcodec.h>
#include <libavformat/avformat.h>
#ifdef __cplusplus
};
#endif

int openCodecContext(const AVFormatContext *pFormatCtx, int *pStreamIndex, enum AVMediaType type, AVCodecContext **ppCodecCtx)
{
    int streamIdx = -1;
    // 获取流下标
    for (int i = 0; i < pFormatCtx->nb_streams; i++) 
    {
        if (pFormatCtx->streams[i]->codec->codec_type == type) 
        {
            streamIdx = i;
            break;
        }
    }
    if (streamIdx == -1) 
    {
        printf("find video stream failed!\n");
        exit(-2);
    }
    // 寻找解码器
    AVCodecContext  *pCodecCtx = pFormatCtx->streams[streamIdx]->codec;
    AVCodec *pCodec = avcodec_find_decoder(pCodecCtx->codec_id);
    if (NULL == pCodec) 
    {
        printf("avcode find decoder failed!\n");
        exit(-2);
    }

    //打开解码器
    if (avcodec_open2(pCodecCtx, pCodec, NULL) < 0) 
    {
        printf("avcode open failed!\n");
        exit(-2);
    }
    *ppCodecCtx        = pCodecCtx;
    *pStreamIndex    = streamIdx;

    return 0;
}

int main(void)
{
    AVFormatContext    *pInFormatCtx    = NULL;
    AVCodecContext  *pVideoCodecCtx    = NULL;
    AVCodecContext  *pAudioCodecCtx    = NULL;
    AVPacket *pPacket    = NULL;
    AVFrame *pFrame        = NULL; 
    int ret;
    /* 支持本地文件和网络url */
    const char streamUrl[] = "./test.flv";

    /* 1. 注册 */
    av_register_all();
    
    pInFormatCtx = avformat_alloc_context();

    /* 2. 打开流 */
    if(avformat_open_input(&pInFormatCtx, streamUrl, NULL, NULL) != 0)
    {
        printf("Couldn't open input stream.\n");
        return -1;
    }

    /* 3. 获取流的信息 */
    if(avformat_find_stream_info(pInFormatCtx, NULL) < 0)
    {
        printf("Couldn't find stream information.\n");
        return -1;
    }

    int videoStreamIdx = -1;
    int audioStreamIdx = -1;
    /* 4. 寻找并打开解码器 */
    openCodecContext(pInFormatCtx, &videoStreamIdx, AVMEDIA_TYPE_VIDEO, &pVideoCodecCtx);
    openCodecContext(pInFormatCtx, &audioStreamIdx, AVMEDIA_TYPE_AUDIO, &pAudioCodecCtx);

    pPacket    = av_packet_alloc();
    pFrame    = av_frame_alloc();

    int cnt = 30;
    while (cnt--)
    {
        /* 5. 读流数据, 未解码的数据存放于pPacket */
        ret = av_read_frame(pInFormatCtx, pPacket);
        if (ret < 0)
        {
            printf("av_read_frame error\n");
            break;
        }

        /* 6. 解码, 解码后的数据存放于pFrame */
        /* 视频解码 */
        if (pPacket->stream_index == videoStreamIdx)
        {
            avcodec_decode_video2(pVideoCodecCtx, pFrame, &ret, pPacket);
            if (ret == 0)
            {
                printf("video decodec error!\n");
                continue;
            }
            printf("* * * * * * video * * * * * * * * *\n");
            printf("___height: [%d]\n", pFrame->height);
            printf("____width: [%d]\n", pFrame->width);
            printf("pict_type: [%d]\n", pFrame->pict_type);
            printf("___format: [%d]\n", pFrame->format);
            printf("* * * * * * * * * * * * * * * * * * *\n\n");
        }

        /* 音频解码 */
        if (pPacket->stream_index == audioStreamIdx)
        {
            avcodec_decode_audio4(pAudioCodecCtx, pFrame, &ret, pPacket);
            if (ret < 0)
            {
                printf("audio decodec error!\n");
                continue;
            }
            printf("* * * * * * audio * * * * * * * * * *\n");
            printf("____nb_samples: [%d]\n", pFrame->nb_samples);
            printf("__samples_rate: [%d]\n", pFrame->sample_rate);
            printf("channel_layout: [%lu]\n", pFrame->channel_layout);
            printf("________format: [%d]\n", pFrame->format);
            printf("* * * * * * * * * * * * * * * * * * *\n\n");
        }
        av_packet_unref(pPacket);
    }

    av_frame_free(&pFrame);
    av_packet_free(&pPacket);
    avcodec_close(pVideoCodecCtx);
    avcodec_close(pAudioCodecCtx);
    avformat_close_input(&pInFormatCtx);

    return 0;
}

该代码不能直接编译, 编译需要依赖ffmpeg库. 包含ffmpeg动态库和makefile文件的压缩包地址: 点我下载

解压后, 进入目录, 使用make命令即可编译.

 

3. 函数说明

这里就几个比较重要的函数简单介绍一下.

av_register_all() 　　　　　　 /* 使用ffmpeg几乎都要调用这一个函数, 注册ffmpeg各种编解码器, 复用器等. */

avformat_open_input()  　　　　/* 该函数用于打开本地多媒体文件或者网络流媒体url */

avformat_find_stream_info()   /* 该函数用于读取一部分音视频数据并且获得一些相关的信息 */

avcodec_find_decoder()　　　　/* 由codec_id或者解码器名称来寻找对应的解码器 */

avcodec_open2()　　　　　　　 /* 初始化解码器 */

av_read_frame()　　　　　　　 /* 读流数据, 读出来的是压缩数据, 存放于AVPacket */

avcodec_decode_video2()　　　 /* 视频解码 解码后数据为原始数据, 存放于AVFrame */

avcodec_decode_audio4()　　　 /* 音频解码 解码后数据为原始数据, 存放于AVFrame */