最簡單的視頻編碼器：基於libx265（編碼YUV爲H.265）

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最簡單的視頻編碼器：編譯

 

最簡單的視頻編碼器：基於libx264（編碼YUV爲H.264）

最簡單的視頻編碼器：基於libx265（編碼YUV爲H.265）

最簡單的視頻編碼器：libvpx（編碼YUV爲VP8）

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本文記錄一個最簡單的基於libx265的H.265(HEVC)視頻編碼器。此前記錄的編碼器是經過FFmpeg調用libx265完成編碼的，例如：

《最簡單的基於FFmpeg的視頻編碼器-更新版（YUV編碼爲HEVC(H.265)）》

相比與上文中的編碼器，本文記錄的編碼器屬於「輕量級」的編碼器。由於它再也不包含FFmpeg的代碼，直接調用libx265完成編碼。所以項目的體積很是小巧。該編碼器能夠將輸入的YUV數據編碼爲H.265碼流文件。

流程圖

調用libx265進行視頻編碼的流程圖以下所示。

 

 

從流程圖中能夠看出x265的API和x264的API十分類似。它們在用法上只有微小的不一樣。

流程圖中主要的函數以下所示。
x265_param_alloc()：爲參數集結構體x265_param分配內存。
x265_param_default()：設置參數集結構體x265_param的缺省值。
x265_picture_alloc()：爲圖像結構體x265_picture分配內存。
x265_picture_init()：設置圖像結構體x265_picture的缺省值。
x265_encoder_open()：打開編碼器。
x265_encoder_encode()：編碼一幀圖像。
x265_encoder_close()：關閉編碼器。
x265_picture_free()：釋放x265_picture_alloc()申請的資源。
x265_param_free()：釋放x265_param_alloc()申請的資源。

存儲數據的結構體以下所示。
x265_picture：存儲壓縮編碼前的像素數據。
x265_nal：存儲壓縮編碼後的碼流數據。

此外流程圖中還包括一個「flush_encoder」模塊，該模塊使用的函數和編碼模塊是同樣的。惟一的不一樣在於再也不輸入視頻像素數據。它的做用是輸出編碼器中剩餘的碼流數據。

源代碼

/**
 * 最簡單的基於X265的視頻編碼器
 * Simplest X265 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
 *
 * 本程序能夠YUV格式的像素數據編碼爲H.265碼流，是最簡單的
 * 基於libx265的視頻編碼器
 *
 * This software encode YUV data to H.265 bitstream.
 * It's the simplest encoder example based on libx265.
 */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#if defined ( __cplusplus)
extern "C"
{
#include "x265.h"
};
#else
#include "x265.h"
#endif

int main(int argc, char** argv){
    int i,j;
    FILE *fp_src=NULL;
    FILE *fp_dst=NULL;
    int y_size;
    int buff_size;
    char *buff=NULL;
    int ret;
    x265_nal *pNals=NULL;
    uint32_t iNal=0;

    x265_param* pParam=NULL;
    x265_encoder* pHandle=NULL;
    x265_picture *pPic_in=NULL;

    //Encode 50 frame
    //if set 0, encode all frame
    int frame_num=50;
    int csp=X265_CSP_I420;
    int width=640,height=360;

    fp_src=fopen("../cuc_ieschool_640x360_yuv420p.yuv","rb");
    //fp_src=fopen("../cuc_ieschool_640x360_yuv444p.yuv","rb");

    fp_dst=fopen("cuc_ieschool.h265","wb");
    //Check
    if(fp_src==NULL||fp_dst==NULL){
        return -1;
    }

    pParam=x265_param_alloc();
    x265_param_default(pParam);
    pParam->bRepeatHeaders=1;//write sps,pps before keyframe
    pParam->internalCsp=csp;
    pParam->sourceWidth=width;
    pParam->sourceHeight=height;
    pParam->fpsNum=25;
    pParam->fpsDenom=1;
    //Init
    pHandle=x265_encoder_open(pParam);
    if(pHandle==NULL){
        printf("x265_encoder_open err\n");
        return 0;
    }
    y_size = pParam->sourceWidth * pParam->sourceHeight;

    pPic_in = x265_picture_alloc();
    x265_picture_init(pParam,pPic_in);
    switch(csp){
    case X265_CSP_I444:{
        buff=(char *)malloc(y_size*3);
        pPic_in->planes[0]=buff;
        pPic_in->planes[1]=buff+y_size;
        pPic_in->planes[2]=buff+y_size*2;
        pPic_in->stride[0]=width;
        pPic_in->stride[1]=width;
        pPic_in->stride[2]=width;
        break;
                       }
    case X265_CSP_I420:{
        buff=(char *)malloc(y_size*3/2);
        pPic_in->planes[0]=buff;
        pPic_in->planes[1]=buff+y_size;
        pPic_in->planes[2]=buff+y_size*5/4;
        pPic_in->stride[0]=width;
        pPic_in->stride[1]=width/2;
        pPic_in->stride[2]=width/2;
        break;
                       }
    default:{
        printf("Colorspace Not Support.\n");
        return -1;
            }
    }

    //detect frame number
    if(frame_num==0){
        fseek(fp_src,0,SEEK_END);
        switch(csp){
        case X265_CSP_I444:frame_num=ftell(fp_src)/(y_size*3);break;
        case X265_CSP_I420:frame_num=ftell(fp_src)/(y_size*3/2);break;
        default:printf("Colorspace Not Support.\n");return -1;
        }
        fseek(fp_src,0,SEEK_SET);
    }

    //Loop to Encode
    for( i=0;i<frame_num;i++){
        switch(csp){
        case X265_CSP_I444:{
            fread(pPic_in->planes[0],1,y_size,fp_src);       //Y
            fread(pPic_in->planes[1],1,y_size,fp_src);       //U
            fread(pPic_in->planes[2],1,y_size,fp_src);       //V
            break;}
        case X265_CSP_I420:{
            fread(pPic_in->planes[0],1,y_size,fp_src);       //Y
            fread(pPic_in->planes[1],1,y_size/4,fp_src); //U
            fread(pPic_in->planes[2],1,y_size/4,fp_src); //V
            break;}
        default:{
            printf("Colorspace Not Support.\n");
            return -1;}
        }

        ret=x265_encoder_encode(pHandle,&pNals,&iNal,pPic_in,NULL);
        printf("Succeed encode %5d frames\n",i);

        for(j=0;j<iNal;j++){
            fwrite(pNals[j].payload,1,pNals[j].sizeBytes,fp_dst);
        }
    }
    //Flush Decoder
    while(1){
        ret=x265_encoder_encode(pHandle,&pNals,&iNal,NULL,NULL);
        if(ret==0){
            break;
        }
        printf("Flush 1 frame.\n");

        for(j=0;j<iNal;j++){
            fwrite(pNals[j].payload,1,pNals[j].sizeBytes,fp_dst);
        }
    }

    x265_encoder_close(pHandle);
    x265_picture_free(pPic_in);
    x265_param_free(pParam);
    free(buff);
    fclose(fp_src);
    fclose(fp_dst);

    return 0;
}

運行結果

程序的輸入爲一個YUV文件（已經測試過YUV444P和YUV420P兩種格式）。

輸出爲H.265碼流文件。

H.265碼流文件的信息以下所示。

下載

Simplest Encoder

項目主頁

SourceForge：https://sourceforge.net/projects/simplestencoder/

Github：https://github.com/leixiaohua1020/simplest_encoder

開源中國：http://git.oschina.net/leixiaohua1020/simplest_encoder

 

CDSN下載地址：http://download.csdn.net/detail/leixiaohua1020/8284105

該解決方案包含了幾個常見的編碼器的使用示例： simplest_vpx_encoder：最簡單的基於libvpx的視頻編碼器 simplest_x264_encoder：最簡單的基於libx264的視頻編碼器 simplest_x265_encoder：最簡單的基於libx265的視頻編碼器