第6讲-FFmepg-移动端平台-视频编码+音频编码

作者: 泰克2008 | 来源:发表于2017-11-28 11:07 被阅读7次

第一点：分析视频编码原理？->流程？

流程整理

视频编码.png

第一步：注册组件->编码器、解码器等等…

第二步：初始化封装格式上下文

第三步：打开输入文件

第四步：创建输出码流->视频流->今后设置->设置为视频流

第五步：查找视频编码器

第六步：打开视频编码器

第七步：写入文件头信息（有些文件头信息）->一般情况下都会有

第八步：循环编码视频像素数据->视频压缩数据

第九步：将编码后的视频压缩数据写入文件中

第十步：输入像素数据读取完毕后回调函数
作用：输出编码器中剩余AVPacket

第十一步：写入文件尾部信息

第十二步：释放内存，关闭编码器等等…

代码部分

#include <jni.h>
#include <string>
#include "android/log.h"

extern "C"{
//导入音视频头文件库
//核心库
#include "libavcodec/avcodec.h"
//封装格式处理库
#include "libavformat/avformat.h"
//工具库
#include "libavutil/imgutils.h"
//视频像素数据格式库
#include "libswscale/swscale.h"

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_tz_dream_ffmpeg_android_video_encode_MainActivity_ffmpegVideoEncode(
        JNIEnv *env, jobject jobj, jstring jinFilePath, jstring joutFilePath);

}

//视频编码
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_tz_dream_ffmpeg_android_video_encode_MainActivity_ffmpegVideoEncode(
        JNIEnv *env, jobject jobj, jstring jinFilePath, jstring joutFilePath) {
    //第一步：注册组件->编码器、解码器等等…
    av_register_all();

    //第二步：初始化封装格式上下文->视频编码->处理为视频压缩数据格式
    AVFormatContext* avformat_context = avformat_alloc_context();
    //注意事项：FFmepg程序推测输出文件类型->视频压缩数据格式类型
    const char* coutFilePath = env->GetStringUTFChars(joutFilePath, NULL);
    //得到视频压缩数据格式类型(h264、h265、mpeg2等等...)
    AVOutputFormat *avoutput_format = av_guess_format(NULL, coutFilePath, NULL);
    //指定类型
    avformat_context->oformat = avoutput_format;

    //第三步：打开输出文件
    //参数一：输出流
    //参数二：输出文件
    //参数三：权限->输出到文件中
    if (avio_open(&avformat_context->pb, coutFilePath, AVIO_FLAG_WRITE) < 0){
        __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "main", "打开输出文件失败");
        return;
    }

    //第四步：创建输出码流->创建了一块内存空间->并不知道他是什么类型流->希望他是视频流
    AVStream* av_video_stream = avformat_new_stream(avformat_context, NULL);

    //第五步：查找视频编码器
    //1、获取编码器上下文
    AVCodecContext *avcodec_context = av_video_stream->codec;

    //2、设置编解码器上下文参数->必需设置->不可少
    //目标：设置为是一个视频编码器上下文->指定的是视频编码器
    //上下文种类：视频解码器、视频编码器、音频解码器、音频编码器
    //2.1 设置视频编码器ID
    avcodec_context->codec_id = avoutput_format->video_codec;
    //2.2 设置编码器类型->视频编码器
    //视频编码器->AVMEDIA_TYPE_VIDEO
    //音频编码器->AVMEDIA_TYPE_AUDIO
    avcodec_context->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
    //2.3 设置读取像素数据格式->编码的是像素数据格式->视频像素数据格式->YUV420P(YUV422P、YUV444P等等...)
    //注意：这个类型是根据你解码的时候指定的解码的视频像素数据格式类型
    avcodec_context->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
    //2.4 设置视频宽高->视频尺寸
    avcodec_context->width = 640;
    avcodec_context->height = 352;
    //2.5 设置帧率->表示每秒25帧
    //视频信息->帧率 : 25.000 fps
    //f表示：帧数
    //ps表示：时间(单位：每秒)
    avcodec_context->time_base.num = 1;
    avcodec_context->time_base.den = 25;
    //2.6 设置码率
    //2.6.1 什么是码率？
    //含义：每秒传送的比特(bit)数单位为 bps(Bit Per Second)，比特率越高，传送数据速度越快。
    //单位：bps，"b"表示数据量，"ps"表示每秒
    //目的：视频处理->视频码率
    //2.6.2 什么是视频码率?
    //含义：视频码率就是数据传输时单位时间传送的数据位数，一般我们用的单位是kbps即千位每秒
    //视频码率计算如下？
    //基本的算法是：【码率】(kbps)=【视频大小 - 音频大小】(bit位) /【时间】(秒)
    //例如：Test.mov时间 = 24，文件大小(视频+音频) = 1.73MB
    //视频大小 = 1.34MB（文件占比：77%） = 1.34MB * 1024 * 1024 * 8 = 字节大小 = 468365字节 = 468Kbps
    //音频大小 = 376KB（文件占比：21%）
    //计算出来值->码率 : 468Kbps->表示1000，b表示位(bit->位)
    //总结：码率越大，视频越大
    avcodec_context->bit_rate = 468000;

    //2.7 设置GOP->影响到视频质量问题->画面组->一组连续画面
    //MPEG格式画面类型：3种类型->分为->I帧、P帧、B帧
    //I帧->内部编码帧->原始帧(原始视频数据)
    //    完整画面->关键帧(必需的有，如果没有I，那么你无法进行编码，解码)
    //    视频第1帧->视频序列中的第一个帧始终都是I帧，因为它是关键帧
    //P帧->向前预测帧->预测前面的一帧类型，处理数据(前面->I帧、B帧)
    //    P帧数据->根据前面的一帧数据->进行处理->得到了P帧
    //B帧->前后预测帧(双向预测帧)->前面一帧和后面一帧
    //    B帧压缩率高，但是对解码性能要求较高。
    //总结：I只需要考虑自己 = 1帧，P帧考虑自己+前面一帧 = 2帧，B帧考虑自己+前后帧 = 3帧
    //    说白了->P帧和B帧是对I帧压缩
    //每250帧，插入1个I帧，I帧越少，视频越小->默认值->视频不一样
    avcodec_context->gop_size = 250;

    //2.8 设置量化参数->数学算法(高级算法)->不讲解了
    //总结：量化系数越小，视频越是清晰
    //一般情况下都是默认值，最小量化系数默认值是10，最大量化系数默认值是51
    avcodec_context->qmin = 10;
    avcodec_context->qmax = 51;

    //2.9 设置b帧最大值->设置不需要B帧
    avcodec_context->max_b_frames = 0;

    //第二点：查找编码器->h264
    //找不到编码器->h264
    //重要原因是因为：编译库没有依赖x264库（默认情况下FFmpeg没有编译进行h264库）
    //第一步：编译h264库
    AVCodec *avcodec = avcodec_find_encoder(avcodec_context->codec_id);
    if (avcodec == NULL){
        __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "main", "找不到解码器");
        return;
    }

    __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "main", "解码器名称为：%s", avcodec->name);
    
}

GOP原理-MPEG格式.png

第二点：视频编码->实现功能->yuv编码为h264

流程整理

yuv：视频像素数据格式
h264：视频压缩数据格式
1、查找编码器？
获取编码器名称
找不到编码器->h264
重要原因是因为：编译库没有依赖x264库（默认情况下）
第一步：下载x264库
通过git下载：git clone git://git.videolan.org/x264.git

第二步：解压这个库

第三步：编写脚本->编译x264的.a静态库
指定编译平台类型：iOS平台、安卓平台、Mac平台、Windows平台等等…
编写Android平台.a静态库->课前准备好了->研究一下

第四步：编译Android动态库->编译FFmpeg>修改脚本文件？
加入x264库，将其编译进去

代码整理

build_x264_android.sh

#!/bin/bash

#进入x264库
cd x264

#指定编译平台->Android平台.a静态库
#指定NDK目录
NDK_DIR=/Users/yangshaohong/Desktop/tools/eclipse/android-ndk/android-ndk-r10e
#指定编译的x264平台架构类型->arm架构->系统版本
SYSROOT=$NDK_DIR/platforms/android-18/arch-arm
#指定链接工具->Android平台下arm连接器
TOOLCHAIN=$NDK_DIR/toolchains/arm-linux-androideabi-4.9/prebuilt/darwin-x86_64

#指定输出编译好的.a静态库存放路径
PREFIX=/Users/yangshaohong/Desktop/ffmpeg-android/android-build-x264
ADDI_CFLAGS="-marm"

#设置编译参数
function build_h264
{
./configure \
--prefix=$PREFIX \
--host=arm-linux \
--enable-static \
--disable-asm \
--cross-prefix=$TOOLCHAIN/bin/arm-linux-androideabi- \
--sysroot=$SYSROOT \
--extra-cflags="-Os -fpic $ADDI_CFLAGS" \
--extra-ldflags="$ADDI_LDFLAGS" \
$ADDITIONAL_CONFIGURE_FLAG

}

#执行脚本
build_h264

#安装编译动态库
sudo make install

echo "Android h264 builds finished"

build-ffmpeg-armeabi-x264.sh

#!/bin/bash

#第一步：进入到指定目录
cd ffmpeg-3.4

#第二步：指定NDK路径(编译什么样的平台->采用什么样的平台编译器)
#Android平台NDK技术->做C/C++开发->编译Andrroid平台下.so动态库
#注意：放在英文目录(中文目录报错)
#修改一：修改为你自己NDK存放目录
NDK_DIR=/Users/yangshaohong/Desktop/tools/eclipse/android-ndk/android-ndk-r10e

#第三步：配置Android系统版本(支持最小的版本)
#指定使用NDK Platform版本(对应系统版本)
SYSROOT=$NDK_DIR/platforms/android-18/arch-arm

#第四步：指定编译工具链->(通俗：指定编译器)->CPU架构（Android手机通用的CPU架构类型）：armeabi
TOOLCHAIN=$NDK_DIR/toolchains/arm-linux-androideabi-4.9/prebuilt/darwin-x86_64

#第五步：指定CPU平台架构类型
#指定编译后的安装目录
ARCH=arm
ADDI_CFLAGS="-marm"

#第六步：指定编译成功之后，.so动态库存放位置
#修改二：这个目录你需要修改为你自己目录
PREFIX=/Users/yangshaohong/Desktop/ffmpeg-android/android-build/$ARCH

#第七步：编写执行编译脚本->调用FFmpeg进行配置
#定义了Shell脚本函数(方法)
#编译一部分（编译：编解码库->核心库、工具库、视频像素数据处理库、音频采样数据处理库等等...）
#你是如何知道这些库需要编译，那个库不需要编译？
#教你方法?
#有两种方式你可以查看
#方式一：命令行查看
#方式二：通过打开文件查看
function build_armeabi
{
./configure \
--prefix=$PREFIX \
--target-os=android \
--enable-shared \
--disable-static \
--disable-doc \
--disable-ffmpeg \
--disable-ffplay \
--disable-ffprobe \
--disable-ffserver \
--disable-doc \
--disable-symver \
--enable-small \
#需要
--enable-gpl \
#禁用所有编码器
--disable-encoders \
#通过libx264库启用H.264编码
--enable-libx264 \
#启用编码器名称
--enable-encoder=libx264 \
# 启用几个图片编码，由于生成视频预览
--enable-encoder=mjpeg \
--enable-encoder=png \
--cross-prefix=$TOOLCHAIN/bin/arm-linux-androideabi- \
--arch=$ARCH \
--enable-cross-compile \
--sysroot=$SYSROOT \
--extra-cflags="-Os -fpic $ADDI_CFLAGS" \
#和FFmpeg动态库一起编译，指定你之前编译好的x264静态库和头文件
--extra-cflags="-I/Users/yangshaohong/Desktop/ffmpeg-android/android-build-x264/include" \
--extra-ldflags="-L/Users/yangshaohong/Desktop/ffmpeg-android/android-build-x264/lib" \
--enable-pic \
$ADDITIONAL_CONFIGURE_FLAG

make clean
make -j4
make install
}

#第八步：执行函数->开始编译
build_armeabi
echo "Android armeabi builds finished"

实例工程

脚本部分 https://pan.baidu.com/s/1hsb8dSS
工程部分 https://pan.baidu.com/s/1pLNwYc7

第6讲-FFmepg-移动端平台-视频编码+音频编码

第一点：分析视频编码原理？->流程？

第二点：视频编码->实现功能->yuv编码为h264

build_x264_android.sh

build-ffmpeg-armeabi-x264.sh

实例工程

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