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ffplay 学习记录01

ffplay 学习记录01

作者: zjunchao | 来源:发表于2017-08-05 14:22 被阅读126次

    背景

    MacOS FFmpeg的安装:
    https://trac.ffmpeg.org/wiki/CompilationGuide/macOS

    brew 安装:
    /usr/bin/ruby -e "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/master/install)"
    
    使用brew安装ffmpeg:
    brew install ffmpeg
    
    推荐的编译选项:
    brew install ffmpeg --with-fdk-aac --with-tools --with-freetype --with-libass --with-libvorbis --with-libvpx --with-x265
    
    升级:
    brew update && brew upgrade ffmpeg
    
    

    第一次运行产生的文件依赖:

    安装依赖

    编译完成


    本篇记录内容

    介绍ffmpeg处理一个视频文件的简单流程,打开视频文件并解码,取出关键帧,保存到本地文件中。结果是一张一张的图片

    1. 初始化ffmpeg       
    
        av_register_all();
        avformat_network_init(); // 播放流媒体文件时才需要,本地文件不需要
        avcodec_register_all();
    
    2. 打开媒体文件 
    

    一个视频文件的基本信息:

    • 是否包含视频、音频
    • 码流的封装格式
    • 视频的编码格式,用于初始化视频解码器
    • 音频的编码格式,用于初始化音频解码器
    • 视频的分辨率、帧率、码率,用于视频的渲染。
    • 音频的采样率、位宽、通道数,用于初始化音频播放器。
    • 码流的总时长,用于展示、拖动 Seek。
    • 其他 Metadata 信息,如作者、日期等,用于展示。

    avformat_open_input 这个函数主要负责服务器的连接和码流头部信息的拉取,在ffmpeg中使用这个函数来打开媒体文件:

        // Open video file
        if(avformat_open_input(&pFormatCtx, fileName, NULL, NULL)!=0)
            return -1; // Couldn't open file
    

    avformat_find_stream_info : 用来处理媒体信息的探测和分析工作。 av_dump_format :负责将ffmpeg得到的媒体信息打印出来

        // Retrieve stream information
        if(avformat_find_stream_info(pFormatCtx, NULL)<0)
            return -1; // Couldn't find stream information
        
        // Dump information about file onto standard error
        av_dump_format(pFormatCtx, 0, fileName, 0);
    

    av_dump_format输出的文件信息:

    由此可见经过avformat_find_stream_info的处理能够得媒体的封装格式,总时长,流信息,metaData,码率,帧率,编码格式等信息。

    3. 打开一路视频流
    

    pFormatCtx->streams 是一个 AVStream 指针的数组,里面包含了媒体资源的每一路流信息,数组的大小为 pFormatCtx->nb_streams, 根据类型AVMEDIA_TYPE_VIDEO我们可以取出视频流在nb_streams 中的index。

    videoStream=-1;
        for(i=0; i<pFormatCtx->nb_streams; i++)
            if(pFormatCtx->streams[i]->codec->codec_type==AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
                videoStream=i;
                break;
            }
        if(videoStream==-1)
            return -1; // Didn't find a video stream
    
    
    4. 打开解码器
    
    • AVStream中得到AVCodecContext
    • 根据AVCodecContext的codec_id 得到AVCodec
    • 调用avcodec_open2打开解码器
    // Get a pointer to the codec context for the video stream
        pCodecCtx=pFormatCtx->streams[videoStream]->codec;
        
        // Find the decoder for the video stream
        pCodec=avcodec_find_decoder(pCodecCtx->codec_id);
        if(pCodec==NULL) {
            fprintf(stderr, "Unsupported codec!\n");
            return -1; // Codec not found
        }
        // Open codec
        if(avcodec_open2(pCodecCtx, pCodec, &optionsDict)<0)
            return -1; // Could not open codec
    
    
    5. 创建一个AVFrame 存放RGB数据
    
    • 创建一个AVFrame:pFrameRGB
    • 获取格式为PIX_FMT_RGB24,宽为pCodecCtx->width,高为pCodecCtx->height 的数据在内存中所占的大小numBytes
    • 使用av_malloc申请一块内存
    • 使用avpicture_fill填充 pFrameRGB
        // Allocate an AVFrame structure
        pFrameRGB=av_frame_alloc();
        if(pFrameRGB==NULL)
            return -1;
        
        // Determine required buffer size and allocate buffer
        numBytes=avpicture_get_size(PIX_FMT_RGB24, pCodecCtx->width,
                                    pCodecCtx->height);
        buffer=(uint8_t *)av_malloc(numBytes*sizeof(uint8_t));
        
        // Assign appropriate parts of buffer to image planes in pFrameRGB
        // Note that pFrameRGB is an AVFrame, but AVFrame is a superset
        // of AVPicture
        avpicture_fill((AVPicture *)pFrameRGB, buffer, PIX_FMT_RGB24,
                       pCodecCtx->width, pCodecCtx->height);
    
    6. 解码
    
    • 使用函数av_read_frame 对视频进行解封装操作
    • avcodec_decode_video2 进行解码操作,解码出来的数据存放在pFrame中,ffmpeg解码出来的数据一般为YUV格式的数据
    • 需要调用sws_scale把 YUV格式的数据转化为RGB24类型,并存放到pFrameRGB中
        while(av_read_frame(pFormatCtx, &packet)>=0) {
            // Is this a packet from the video stream?
            if(packet.stream_index==videoStream) {
                // Decode video frame
                avcodec_decode_video2(pCodecCtx, pFrame, &frameFinished,
                                      &packet);
                
                // Did we get a video frame?
                if(frameFinished) {
                    // Convert the image from its native format to RGB
                    sws_scale
                    (
                     sws_ctx,
                     (uint8_t const * const *)pFrame->data,
                     pFrame->linesize,
                     0,
                     pCodecCtx->height,
                     pFrameRGB->data,
                     pFrameRGB->linesize
                     );
                    
                    // Save the frame to disk
                    if(++i<=100)
                        SaveFrame(pFrameRGB, pCodecCtx->width, pCodecCtx->height,
                                  i);
                }
            }    
            // Free the packet that was allocated by av_read_frame
            av_free_packet(&packet);
        }
        
    
    7. 文件储存到本地
    
    void SaveFrame(AVFrame *pFrame, int width, int height, int iFrame) {
        FILE *pFile;
        char szFilename[32];
        int  y;
        // Open file
        // 字符串格式化命令,主要功能是把格式化的数据写入某个字符串中。sprintf 是个变参函数。
        sprintf(szFilename, "frame%d.ppm", iFrame);
        pFile=fopen(szFilename, "wb");
        if(pFile==NULL)
            return;
        
        // Write header
        fprintf(pFile, "P6\n%d %d\n255\n", width, height);
        
        /* Write pixel data
         size_t fwrite(const void* buffer, size_t size, size_t count, FILE* stream);
         注意:这个函数以二进制形式对文件进行操作,不局限于文本文件
         返回值:返回实际写入的数据块数目
         (1)buffer:是一个指针,对fwrite来说,是要获取数据的地址;
         (2)size:要写入内容的单字节数;
         (3)count:要进行写入size字节的数据项的个数;
         (4)stream:目标文件指针;
         返回值 返回实际写入的数据项个数count。
         */
        for(y=0; y<height; y++)
            fwrite(pFrame->data[0]+y*pFrame->linesize[0], 1, width*3, pFile);
        
        // Close file
        fclose(pFile);
    }
    
    

    编译执行

    使用xcode运行后,最终在xx/ffmpeg_tutorial/DerivedData/Build/Products/Debug 目录下生成了100张视频关键帧的图片

    参考Demo:https://github.com/zjunchao/ffmpeg_tutorial/tree/master/tutorial01

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