使用FFMPEG類庫分離出多媒體文件中的H.264碼流

在使用FFMPEG的類庫進行編程的過程當中,能夠直接輸出解複用以後的的視頻數據碼流。只須要在每次調用av_read_frame()以後將獲得的視頻的AVPacket存爲本地文件便可。編程

經試驗,在分離MPEG2碼流的時候,直接存儲AVPacket便可。函數

在分離H.264碼流的時候,直接存儲AVPacket後的文件多是不能播放的。ui

若是視音頻複用格式是TS(MPEG2 Transport Stream),直接存儲後的文件是能夠播放的。編碼

複用格式是FLV,MP4則不行。spa

通過長時間資料搜索發現,FLV,MP4這些屬於「特殊容器」,須要通過如下處理才能獲得可播放的H.264碼流:指針

1.第一次存儲AVPacket以前須要在前面加上H.264的SPS和PPS。這些信息存儲在AVCodecContext的extradata裏面。code

而且須要使用FFMPEG中的名爲"h264_mp4toannexb"的bitstream filter 進行處理。視頻

而後將處理後的extradata存入文件blog

具體代碼以下:(源碼見最後)內存

FILE *fp=fopen("test.264","ab"); AVCodecContext *pCodecCtx=... unsigned char *dummy=NULL;   //輸入的指針 
int dummy_len; AVBitStreamFilterContext* bsfc =  av_bitstream_filter_init("h264_mp4toannexb"); av_bitstream_filter_filter(bsfc, pCodecCtx, NULL, &dummy, &dummy_len, NULL, 0, 0); fwrite(pCodecCtx->extradata,pCodecCtx-->extradata_size,1,fp); av_bitstream_filter_close(bsfc); free(dummy); 

2.經過查看FFMPEG源代碼咱們發現,AVPacket中的數據起始處沒有分隔符(0x00000001), 也不是0x6五、0x6七、0x6八、0x41等字節,因此能夠AVPacket確定這不是標準的nalu。其實,AVPacket前4個字表示的是nalu的長度,從第5個字節開始纔是nalu的數據。因此直接將AVPacket前4個字節替換爲0x00000001便可獲得標準的nalu數據。

具體代碼以下:

char nal_start[]={0,0,0,1}; fwrite(nal_start,4,1,fp); fwrite(pkt->data+4,pkt->size-4,1,fp); fclose(fp); 

通過以上兩步處理以後,咱們就獲得了能夠正常播放的H.264碼流。

3.ffmpeg中提供了一個流過濾器"h264_mp4toannexb"完成這項工做(從extradata中解析出sps及pps),關鍵代碼以下:

 1 //h264_mp4toannexb_bsf.c
 2 static int h264_mp4toannexb_filter(AVBitStreamFilterContext *bsfc,  3                                    AVCodecContext *avctx, const char *args,  4                                    uint8_t  **poutbuf, int *poutbuf_size,  5                                    const uint8_t *buf, int buf_size,  6                                    int keyframe) {  7     H264BSFContext *ctx = bsfc->priv_data;  8  uint8_t unit_type;  9  int32_t nal_size;  10     uint32_t cumul_size = 0;  11     const uint8_t *buf_end = buf + buf_size;  12 
 13 
 14     /* nothing to filter */
 15     if (!avctx->extradata || avctx->extradata_size < 6) {  16         *poutbuf = (uint8_t*) buf;  17         *poutbuf_size = buf_size;  18         return 0;  19  }  20     
 21     //
 22     //從extradata中分析出SPS、PPS  23     //  24     /* retrieve sps and pps NAL units from extradata */
 25     if (!ctx->extradata_parsed) {  26  uint16_t unit_size;  27         uint64_t total_size = 0;  28         uint8_t *out = NULL, unit_nb, sps_done = 0, sps_seen = 0, pps_seen = 0;  29         const uint8_t *extradata = avctx->extradata+4;  //跳過前4個字節
 30         static const uint8_t nalu_header[4] = {0, 0, 0, 1};  31 
 32 
 33         /* retrieve length coded size */
 34         ctx->length_size = (*extradata++ & 0x3) + 1;    //用於指示表示編碼數據長度所需字節數
 35         if (ctx->length_size == 3)  36             return AVERROR(EINVAL);  37 
 38 
 39         /* retrieve sps and pps unit(s) */
 40         unit_nb = *extradata++ & 0x1f; /* number of sps unit(s) */
 41         if (!unit_nb) {  42             goto pps;  43         } else {  44             sps_seen = 1;  45  }  46 
 47 
 48         while (unit_nb--) {  49             void *tmp;  50 
 51 
 52             unit_size = AV_RB16(extradata);  53             total_size += unit_size+4;  54             if (total_size > INT_MAX - FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE ||
 55                 extradata+2+unit_size > avctx->extradata+avctx->extradata_size) {  56                 av_free(out);  57                 return AVERROR(EINVAL);  58  }  59             tmp = av_realloc(out, total_size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);  60             if (!tmp) {  61                 av_free(out);  62                 return AVERROR(ENOMEM);  63  }  64             out = tmp;  65             memcpy(out+total_size-unit_size-4, nalu_header, 4);  66             memcpy(out+total_size-unit_size,   extradata+2, unit_size);  67             extradata += 2+unit_size;  68 pps:  69             if (!unit_nb && !sps_done++) {  70                 unit_nb = *extradata++; /* number of pps unit(s) */
 71                 if (unit_nb)  72                     pps_seen = 1;  73  }  74  }  75 
 76 
 77         if(out)  78             memset(out + total_size, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);  79 
 80 
 81         if (!sps_seen)  82             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Warning: SPS NALU missing or invalid. The resulting stream may not play.\n");  83         if (!pps_seen)  84             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Warning: PPS NALU missing or invalid. The resulting stream may not play.\n");  85 
 86 
 87         av_free(avctx->extradata);  88         avctx->extradata      = out;  89         avctx->extradata_size = total_size;  90         ctx->first_idr        = 1;  91         ctx->extradata_parsed = 1;  92  }  93 
 94 
 95     *poutbuf_size = 0;  96     *poutbuf = NULL;  97     do {  98         if (buf + ctx->length_size > buf_end)  99             goto fail;  //buf爲NULL時,如下代碼將再也不執行 100 
101 
102         //
103         //用於保存數據長度的字節數,是在分析原extradata計算出來的 104         // 105         if (ctx->length_size == 1) { 106             nal_size = buf[0]; 107         } else if (ctx->length_size == 2) { 108             nal_size = AV_RB16(buf); 109         } else
110             nal_size = AV_RB32(buf); 111 
112 
113         buf += ctx->length_size; 114         unit_type = *buf & 0x1f; 115 
116 
117         if (buf + nal_size > buf_end || nal_size < 0) 118             goto fail; 119 
120 
121         /* prepend only to the first type 5 NAL unit of an IDR picture */
122         if (ctx->first_idr && unit_type == 5) { 123             //
124             //copy IDR 幀時,須要將sps及pps一同拷貝 125             // 126             if (alloc_and_copy(poutbuf, poutbuf_size, 127                                avctx->extradata, avctx->extradata_size, 128                                buf, nal_size) < 0) 129                 goto fail; 130             ctx->first_idr = 0; 131         } else { 132             //
133             //非IDR幀,沒有sps及pps
134             if (alloc_and_copy(poutbuf, poutbuf_size, 135                                NULL, 0, 136                                buf, nal_size) < 0) 137                 goto fail; 138             if (!ctx->first_idr && unit_type == 1) 139                 ctx->first_idr = 1; 140  } 141 
142 
143         buf += nal_size; 144         cumul_size += nal_size + ctx->length_size; 145     } while (cumul_size < buf_size); 146 
147 
148     return 1; 149 
150 
151 fail: 152  av_freep(poutbuf); 153     *poutbuf_size = 0; 154     return AVERROR(EINVAL); 155 }

通常狀況下,extradata中包含一個sps、一個pps 的nalu, 從上面的代碼中容易看出extradata的數據格式。分析後的sps及pps依然儲存在extradata域中,並添加了起始符。從代碼中還能夠看出,上面的函數會將sps、pps及packet中的數據,都copy到poutbuf指示的內存中,若是不須要copy到指定內存,直接給buf參數傳入空值便可。

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