視頻編解碼的理論和實踐2：Ffmpeg視頻編解碼

近幾年，視頻編解碼技術在理論及應用方面都取得了重大的進展，愈來愈多的人想要了解編解碼技術。所以，網易雲信研發工程師爲你們進行了概括梳理，從理論及實踐兩個方面簡單介紹視頻編解碼技術。

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一、Ffmpeg介紹
《視頻編解碼的理論和實踐1：基礎知識介紹》介紹了視頻編碼的基礎知識，本篇文章，咱們一塊兒看看實際應用中的視頻編碼是如何操做的。
在實際工程項目中，ffmpeg是應用最多的多媒體處理框架，它提供了音視頻採集、編解碼、圖像處理，格式轉換等功能，而且擁有很強的擴展能力，經過ffmpeg能夠很容易集成第三方庫（例如：x26四、openh264等），經過這種能力，它能夠實現更強大的功能。Ffmpeg由下面幾個部分構成：
Libavformat：音視頻格式處理
Libavcodec：音視頻編解碼
Libavfilter：音視頻濾鏡
Libavdevice：音視頻設備採集
Libswscale：圖像縮放、轉換
Libswresample：音頻重採樣
Ffmpeg：一個命令行的轉碼工具
Ffplay：一個命令行播放器
Ffprobe：簡單的媒體格式分析工具

二、Ffmpeg視頻編碼
視頻編碼是ffmpeg提供的基本功能之一，經過ffmpeg能夠很容易實現視頻編碼操做。使用ffmpeg進行視頻編碼以前須要把x26四、openh264等第三方編解碼庫集成到ffmpeg中才能使用。編碼步驟以下：
（1） 註冊編碼器
（2） 根據名字或者ID查找你想使用的編碼器（例如x26四、x26五、openh264等）
（3） 建立一個編碼器上下文對象
（4） 在編碼器上下文對象中設置編碼器參數
（5） 打開編碼器
（6） 讀取一幀圖像進行編碼，一直重複該過程，直處處理結束
（7） 關閉編碼器
示例代碼以下：
avcodec_register_all(); // 註冊全部可用的編碼器
codec = avcodec_find_encoder_by_name(「libx264」); // 查找編碼器
ctx = avcodec_alloc_context3(codec); // 建立編碼器上下文
ctx->width = 1280; // 設置編碼器參數
ctx->height = 720;
// ….其餘的參數設置
avcodec_open2(ctx, codec, NULL); // 打開編碼器
while(read_frame(frame)){

AVPacket pkt; // 存放編碼以後的數據
int got_output = 0; // 是否成功編碼獲得一個圖像
avcodec_encode_video2(ctx, &pkt, frame, &got_output); // 編碼
if(got_output){
    // 獲得編碼後的數據，進行後續操做

}
}
avcodec_free_context(&ctx); // 關閉編碼器

能夠看到，ffmpeg隱藏了大部分的編碼細節，調用者不須要了解預測、變換、量化、熵編碼等細節，這些細節都已經被ffmpeg封裝好了，開發者只要把編碼參數設置好，而後調用相關的接口函數，便可實現視頻編碼功能。固然，這知識最基本的編碼功能，要想在畫面質量和壓縮率之間取得平衡，必須瞭解視頻編碼的細節，而後設置相應的參數。

三、Ffmpeg視頻解碼
Ffmpeg自帶了H264的視頻解碼器，開發者可選擇直接使用ffmpeg自帶的H264解碼器或者第三方的解碼庫進行視頻解碼。和視頻編碼同樣，解碼操做的大部分細節都已經被ffmpeg隱藏起來了，開發者只須要設置好相關的解碼參數，而後調用接口函數就能夠實現解碼功了。解碼流程以下：
（1） 註冊解碼器
（2） 查找解碼器
（3） 建立解碼器上下文對象
（4） 設置解碼參數
（5） 打開解碼器
（6） 讀取數據進行解碼，直到結束
（7） 關閉解碼器
代碼示例以下：
avcodec_register_all(); //註冊解碼器
codec = avcodec_find_decoder_by_name(「h264」); // 查找解碼器
ctx = avcodec_alloc_context3(codec); // 建立解碼器上下文對象
//…設置解碼參數
avcodec_open2(ctx, codec, NULL); // 打開解碼器
while(read_packet(pkt)){

AVFrame frame; // 存放解碼以後的圖像數據
int got_frame = 0;
avcodec_decode_video2(ctx, frame, &got_frame, pkt); // 解碼
if(got_frame){
    // 解碼獲得一幀圖像，進行後續操做…
}

}
avcodec_free_context(&ctx); // 關閉解碼器

能夠看到ffmpeg是個很是強大的多媒體處理框架，經過ffmpeg咱們能夠很容易進行音視頻方面的處理。上面介紹的只是ffmpeg的冰山一角，要想熟練使用ffmpeg，必須花不少時間去熟練使用它。

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