最簡單的基於FFmpeg的視頻編碼器-更新版（YUV編碼爲HEVC(H.265)）
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最簡單的基於FFMPEG的視頻編碼器（YUV編碼爲H.264）
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最簡單的基於FFmpeg的視頻編碼器-更新版（YUV編碼爲HEVC(H.265)）
函數
最簡單的基於FFmpeg的編碼器-純淨版（不包含libavformat）
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前一陣子作過一個基於FFmpeg的視頻編碼器的例子：測試
最簡單的基於FFMPEG的視頻編碼器（YUV編碼爲H.264）在該例子中，能夠將YUV像素數據（YUV420P）編碼爲H.264碼流。由於現在FFmpeg已經實現了對libx265的支持，所以對上述編碼H.264的例子進行了升級，使之變成編碼H.265（HEVC）的例子。
比較早的FFmpeg的類庫（大約幾個月之前的版本，我這裏編譯時間是2014.05.06）對H.265的編碼支持有問題。開始調試的時候，覺得是本身的代碼有問題，幾經修改也沒有找到解決方法。最終發現是類庫自己的問題，更換新版本的類庫（我這裏編譯時間是2014.09.16）後問題解決。ui
流程
下面附上一張FFmpeg編碼視頻的流程圖。經過該流程，不只能夠編碼H.264/H.265的碼流，並且能夠編碼MPEG4/MPEG2/VP9/VP8等多種碼流。實際上使用FFmpeg編碼視頻的方式都是同樣的。圖中藍色背景的函數是實際輸出數據的函數。淺綠色的函數是視頻編碼的函數。編碼
簡單介紹一下流程中各個函數的意義（上一篇YUV編碼爲H.264的文章中已經寫過一遍，這裏複製粘貼一下）：
av_register_all()：註冊FFmpeg全部編解碼器。
avformat_alloc_output_context2()：初始化輸出碼流的AVFormatContext。
avio_open()：打開輸出文件。
av_new_stream()：建立輸出碼流的AVStream。
avcodec_find_encoder()：查找編碼器。
avcodec_open2()：打開編碼器。
avformat_write_header()：寫文件頭（對於某些沒有文件頭的封裝格式，不須要此函數。好比說MPEG2TS）。
avcodec_encode_video2()：編碼一幀視頻。即將AVFrame（存儲YUV像素數據）編碼爲AVPacket（存儲H.264等格式的碼流數據）。
av_write_frame()：將編碼後的視頻碼流寫入文件。
flush_encoder()：輸入的像素數據讀取完成後調用此函數。用於輸出編碼器中剩餘的AVPacket。
av_write_trailer()：寫文件尾（對於某些沒有文件頭的封裝格式，不須要此函數。好比說MPEG2TS）。
代碼
下面直接貼上代碼/**
* 最簡單的基於FFmpeg的視頻編碼器
* Simplest FFmpeg Video Encoder
*
* 雷霄驊 Lei Xiaohua
* leixiaohua1020@126.com
* 中國傳媒大學/數字電視技術
* Communication University of China / Digital TV Technology
* http://blog.csdn.net/leixiaohua1020
*
* 本程序實現了YUV像素數據編碼爲視頻碼流（HEVC(H.265)，H264，MPEG2，VP8等等）。
* 是最簡單的FFmpeg視頻編碼方面的教程。
* 經過學習本例子能夠了解FFmpeg的編碼流程。
* This software encode YUV420P data to HEVC(H.265) bitstream (or
* H.264, MPEG2, VP8 etc.).
* It's the simplest video encoding software based on FFmpeg.
* Suitable for beginner of FFmpeg
*/
#include <stdio.h>
extern "C"
{
#include "libavutil\opt.h"
#include "libavcodec\avcodec.h"
#include "libavformat\avformat.h"
#include "libswscale\swscale.h"
};
int flush_encoder(AVFormatContext *fmt_ctx,unsigned int stream_index)
{
int ret;
int got_frame;
AVPacket enc_pkt;
if (!(fmt_ctx->streams[stream_index]->codec->codec->capabilities &
CODEC_CAP_DELAY))
return 0;
while (1) {
printf("Flushing stream #%u encoder\n", stream_index);
//ret = encode_write_frame(NULL, stream_index, &got_frame);
enc_pkt.data = NULL;
enc_pkt.size = 0;
av_init_packet(&enc_pkt);
ret = avcodec_encode_video2 (fmt_ctx->streams[stream_index]->codec, &enc_pkt,
NULL, &got_frame);
av_frame_free(NULL);
if (ret < 0)
break;
if (!got_frame){
ret=0;
break;
}
printf("Succeed to encode 1 frame! 編碼成功1幀！\n");
/* mux encoded frame */
ret = av_write_frame(fmt_ctx, &enc_pkt);
if (ret < 0)
break;
}
return ret;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
AVFormatContext* pFormatCtx;
AVOutputFormat* fmt;
AVStream* video_st;
AVCodecContext* pCodecCtx;
AVCodec* pCodec;
uint8_t* picture_buf;
AVFrame* picture;
int size;
//FILE *in_file = fopen("src01_480x272.yuv", "rb"); //Input YUV data 視頻YUV源文件
FILE *in_file = fopen("ds_480x272.yuv", "rb"); //Input YUV data 視頻YUV源文件
int in_w=480,in_h=272;//寬高
//Frames to encode
int framenum=100;
//const char* out_file = "src01.h264"; //Output Filepath 輸出文件路徑
//const char* out_file = "src01.ts";
//const char* out_file = "src01.hevc";
const char* out_file = "ds.hevc";
av_register_all();
//Method1 方法1.組合使用幾個函數
pFormatCtx = avformat_alloc_context();
//Guess Format 猜格式
fmt = av_guess_format(NULL, out_file, NULL);
pFormatCtx->oformat = fmt;
//Method 2 方法2.更加自動化一些
//avformat_alloc_output_context2(&pFormatCtx, NULL, NULL, out_file);
//fmt = pFormatCtx->oformat;
//Output Format 注意輸出路徑
if (avio_open(&pFormatCtx->pb,out_file, AVIO_FLAG_READ_WRITE) < 0)
{
printf("Failed to open output file! 輸出文件打開失敗");
return -1;
}
video_st = avformat_new_stream(pFormatCtx, 0);
video_st->time_base.num = 1;
video_st->time_base.den = 25;
if (video_st==NULL)
{
return -1;
}
//Param that must set
pCodecCtx = video_st->codec;
//pCodecCtx->codec_id =AV_CODEC_ID_HEVC;
pCodecCtx->codec_id = fmt->video_codec;
pCodecCtx->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
pCodecCtx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
pCodecCtx->width = in_w;
pCodecCtx->height = in_h;
pCodecCtx->time_base.num = 1;
pCodecCtx->time_base.den = 25;
pCodecCtx->bit_rate = 400000;
pCodecCtx->gop_size=250;
//H264
//pCodecCtx->me_range = 16;
//pCodecCtx->max_qdiff = 4;
//pCodecCtx->qcompress = 0.6;
pCodecCtx->qmin = 10;
pCodecCtx->qmax = 51;
//Optional Param
pCodecCtx->max_b_frames=3;
// Set Option
AVDictionary *param = 0;
//H.264
if(pCodecCtx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
av_dict_set(?m, "preset", "slow", 0);
av_dict_set(?m, "tune", "zerolatency", 0);
}
//H.265
if(pCodecCtx->codec_id == AV_CODEC_ID_H265){
av_dict_set(?m, "x265-params", "qp=20", 0);
av_dict_set(?m, "preset", "ultrafast", 0);
av_dict_set(?m, "tune", "zero-latency", 0);
}
//Dump Information 輸出格式信息
av_dump_format(pFormatCtx, 0, out_file, 1);
pCodec = avcodec_find_encoder(pCodecCtx->codec_id);
if (!pCodec){
printf("Can not find encoder! 沒有找到合適的編碼器！\n");
return -1;
}
if (avcodec_open2(pCodecCtx, pCodec,?m) < 0){
printf("Failed to open encoder! 編碼器打開失敗！\n");
return -1;
}
picture = avcodec_alloc_frame();
size = avpicture_get_size(pCodecCtx->pix_fmt, pCodecCtx->width, pCodecCtx->height);
picture_buf = (uint8_t *)av_malloc(size);
avpicture_fill((AVPicture *)picture, picture_buf, pCodecCtx->pix_fmt, pCodecCtx->width, pCodecCtx->height);
//Write File Header 寫文件頭
avformat_write_header(pFormatCtx,NULL);
AVPacket pkt;
int y_size = pCodecCtx->width * pCodecCtx->height;
av_new_packet(&pkt,y_size*3);
for (int i=0; i<framenum; i++){
//Read YUV 讀入YUV
if (fread(picture_buf, 1, y_size*3/2, in_file) < 0){
printf("Failed to read YUV data! 文件讀取錯誤\n");
return -1;
}else if(feof(in_file)){
break;
}
picture->data[0] = picture_buf; // 亮度Y
picture->data[1] = picture_buf+ y_size; // U
picture->data[2] = picture_buf+ y_size*5/4; // V
//PTS
picture->pts=i;
int got_picture=0;
//Encode 編碼
int ret = avcodec_encode_video2(pCodecCtx, &pkt,picture, &got_picture);
if(ret < 0){
printf("Failed to encode! 編碼錯誤！\n");
return -1;
}
if (got_picture==1){
printf("Succeed to encode 1 frame! 編碼成功1幀！\n");
pkt.stream_index = video_st->index;
ret = av_write_frame(pFormatCtx, &pkt);
av_free_packet(&pkt);
}
}
//Flush Encoder
int ret = flush_encoder(pFormatCtx,0);
if (ret < 0) {
printf("Flushing encoder failed\n");
return -1;
}
//Write file trailer 寫文件尾
av_write_trailer(pFormatCtx);
//Clean 清理
if (video_st){
avcodec_close(video_st->codec);
av_free(picture);
av_free(picture_buf);
}
avio_close(pFormatCtx->pb);
avformat_free_context(pFormatCtx);
fclose(in_file);
return 0;
}
結果
軟件運行截圖（受限於文件體積，原始YUV幀數只有100幀）：spa
此次換了個有趣點的YUV序列。以前老是看YUV標準測試序列都已經看煩了，此次換個電視劇裏的序列相對更加生動一些。YUV序列以下圖所示。
下載
Simplest ffmpeg video encoder
項目主頁
SourceForge：https://sourceforge.net/projects/simplestffmpegvideoencoder/
Github：https://github.com/leixiaohua1020/simplest_ffmpeg_video_encoder
開源中國：http://git.oschina.net/leixiaohua1020/simplest_ffmpeg_video_encoder
CSDN下載地址：http://download.csdn.net/detail/leixiaohua1020/8001515
本程序實現了YUV像素數據編碼爲視頻碼流（H.265，H264，MPEG2，VP8等等）。是最簡單的FFmpeg視頻編碼方面的教程。
它包含如下兩個子項目：
simplest_ffmpeg_video_encoder：最簡單的基於FFmpeg的視頻編碼器。使用libavcodec和libavformat編碼而且封裝視頻。simplest_ffmpeg_video_encoder_pure：最簡單的基於FFmpeg的視頻編碼器-純淨版。僅使用libavcodec編碼視頻，不使用libavformat。
更新-1.1 (2015.1.03)=========================================
增長了《最簡單的基於FFmpeg的編碼器-純淨版（不包含libavformat）》中的simplest_ffmpeg_video_encoder_pure工程。
CSDN下載地址：http://download.csdn.net/detail/leixiaohua1020/8322003
更新-1.2 (2015.2.13)=========================================
此次考慮到了跨平臺的要求，調整了源代碼。通過此次調整以後，源代碼能夠在如下平臺編譯經過：
VC++：打開sln文件便可編譯，無需配置。
cl.exe：打開compile_cl.bat便可命令行下使用cl.exe進行編譯，注意可能須要按照VC的安裝路徑調整腳本里面的參數。編譯命令以下。
::VS2010 Environment call "D:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\vcvarsall.bat" ::include @set INCLUDE=include;%INCLUDE% ::lib @set LIB=lib;%LIB% ::compile and link cl simplest_ffmpeg_video_encoder.cpp /link avcodec.lib avformat.lib avutil.lib ^ avdevice.lib avfilter.lib postproc.lib swresample.lib swscale.lib /OPT:NOREF
MinGW：MinGW命令行下運行compile_mingw.sh便可使用MinGW的g++進行編譯。編譯命令以下。
g++ simplest_ffmpeg_video_encoder.cpp -g -o simplest_ffmpeg_video_encoder.exe \ -I /usr/local/include -L /usr/local/lib \ -lavformat -lavcodec -lavutil
GCC：Linux或者MacOS命令行下運行compile_gcc.sh便可使用GCC進行編譯。編譯命令以下。
gcc simplest_ffmpeg_video_encoder.cpp -g -o simplest_ffmpeg_video_encoder.out \ -I /usr/local/include -L /usr/local/lib -lavformat -lavcodec -lavutil
PS：相關的編譯命令已經保存到了工程文件夾中
CSDN下載地址：http://download.csdn.net/detail/leixiaohua1020/8444967
SourceForge上已經更新。