音视频流媒体开发-目录

FFmpeg流程

从本地读取YUV数据编码为h264格式的数据，然后再存⼊到本地，编码后的数据有带startcode。

与FFmpeg 示例⾳频编码的流程基本⼀致。

函数说明：

• avcodec_find_encoder_by_name：根据指定的编码器名称查找注册的编码器。
• avcodec_alloc_context3：为AVCodecContext分配内存。
• avcodec_open2：打开编解码器。
• avcodec_send_frame：将AVFrame⾮压缩数据给编码器。。
• avcodec_receive_packet：获取到编码后的AVPacket数据。
• av_frame_get_buffer: 为⾳频或视频数据分配新的buffer。在调⽤这个函数之前，必须在AVFame上设置好以下属性：format(视频为像素格式，⾳频为样本格式)、nb_samples(样本个数，针对⾳频)、channel_layout(通道类型，针对⾳频)、width/height(宽⾼，针对视频）。
• av_frame_make_writable：确保AVFrame是可写的，尽可能避免数据的复制。
  如果AVFrame不是是可写的，将分配新的buffer和复制数据。
• av_image_fill_arrays: 存储⼀帧像素数据存储到AVFrame对应的data buffer。

编码出来的h264数据可以直接使⽤ffplay播放，也可以使⽤VLC播放。

av_image_get_buffer_size

int av_image_get_buffer_size(enum AVPixelFormat pix_fmt, int width, int height, int align);
函数的作⽤是通过指定像素格式、图像宽、图像⾼来计算所需的内存⼤⼩
重点说明⼀个参数align:此参数是设定内存对⻬的对⻬数，也就是按多⼤的字节进⾏内存对⻬：

• ⽐如设置为1，表示按1字节对⻬，那么得到的结果就是与实际的内存⼤⼩⼀样。3
• 再⽐如设置为4，表示按4字节对⻬。也就是内存的起始地址必须是4的整倍数。

av_image_alloc

av_image_alloc()是这样定义的。此函数的功能是按照指定的宽、⾼、像素格式来分配图像内存。
int av_image_alloc(uint8_t *pointers[4], int linesizes[4], int w, int h, enum AVPixelFormat pix_fmt, int align);

• pointers：保存图像通道的地址。如果是RGB，则前三个指针分别指向R,G,B的内存地址。第四个指针保留不⽤ linesizes[4]：保存图像每个通道的内存对⻬的步⻓，即⼀⾏的对⻬内存的宽度，此值⼤⼩等于图像宽度。
• w: 要申请内存的图像宽度。
• h: 要申请内存的图像⾼度。
• pix_fmt: 要申请内存的图像的像素格式。
• align: ⽤于内存对⻬的值。
• 返回值：所申请的内存空间的总⼤⼩。如果是负值，表示申请失败。

av_image_fill_arrays

int av_image_fill_arrays(uint8_t *dst_data[4], int dst_linesize[4], const uint8_t *src, enum AVPixelFormat pix_fmt, int width, int height, int align);
av_image_fill_arrays()函数⾃身不具备内存申请的功能，此函数类似于格式化已经申请的内存，即通过
av_malloc()函数申请的内存空间，或者av_frame_get_buffer()函数申请的内存空间。
再者，av_image_fill_arrays()中参数具体说明：

• dst_data[4]： [out]对申请的内存格式化为三个通道后，分别保存其地址
• dst_linesize[4]: [out]格式化的内存的步⻓（即内存对⻬后的宽度)
• *src: [in]av_alloc()函数申请的内存地址。
• pix_fmt: [in] 申请 src内存时的像素格式
• width: [in]申请src内存时指定的宽度
• height: [in]申请scr内存时指定的⾼度
• align: [in]申请src内存时指定的对⻬字节数。

H.264 码率设置

1 什么是视频码率

• 视频码率是视频数据（包含视频⾊彩量、亮度量、像素量）每秒输出的位数。⼀般⽤的单位是kbps。

2 设置视频码率的必要性

• 在⽹络视频应⽤中，视频质量和⽹络带宽占⽤是相⽭盾的。通常情况下，视频流占⽤的带宽越⾼则视频质量也越⾼，需要的⽹络带宽也越⼤，解决这⼀⽭盾的钥匙当然是视频编解码技术。评判⼀种视频编解码技术的优劣，是⽐较在相同的带宽条件下，哪个视频质量更好；在相同的视频质量条件下，哪个占⽤的⽹络带宽更少（⽂件体积⼩）。
• 是不是视频码率越⾼，质量越好呢？理论上是这样的。然⽽在我们⾁眼分辨的范围内，当码率⾼到⼀定程度时，就没有什么差别了。所以码率设置有它的最优值，H.264（也叫AVC或X264）的⽂件中，视频的建议码率如下：

3 ⼿机设置码率建议

通过上⾯的介绍，结合我做过的⼀些⼿机项⽬，我总结了⼀套设置码率的公式，分享给⼤家如下：

FFmpeg与H264编码指南

鉴于x264的参数众多，各种参数的配合复杂，为了使⽤者⽅便，x264建议如⽆特别需要可使⽤preset和tune设置。这套开发者推荐的参数较为合理，可在此基础上在调整⼀些具体参数以符合⾃⼰需要，⼿动设定的参数会覆盖preset和tune⾥的参数。

使⽤ffmpeg -h encoder=libx264 命令查询相关⽀持的参数

1 libx264 AVOptions:
2 -preset <string> E..V..... Set the encoding preset (cf. x264 --fullhelp) (default "medium")
3 -tune <string> E..V..... Tune the encoding params (cf.x264 --fullhelp)
4 -profile <string> E..V..... Set profile restrictions (cf.x264 --fullhelp)
5 -fastfirstpass <boolean> E..V..... Use fast settings when encoding first pass (default true)
6 -level <string> E..V..... Specify level (as defined by Annex A)
7 -passlogfile <string> E..V..... Filename for 2 pass stats
8 -wpredp <string> E..V..... Weighted prediction for P-frames
9 -a53cc <boolean> E..V..... Use A53 Closed Captions (if available) (default true)
10 -x264opts <string> E..V..... x264 options
11 -crf <float> E..V..... Select the quality for constant quality mode (from -1 to FLT_MAX) (default -1)
12 
13 -crf_max <float> E..V..... In CRF mode, prevents VBV from lowering quality beyond this point. (from -1 to FLT_MAX) (default -1)
14
15 -qp <int> E..V..... Constant quantization parameter rate control method (from -1 to INT_MAX) (de fault -1)
16
17 -aq-mode <int> E..V..... AQ method (from -1 to INT_MAX)(default -1)
18     none E..V.....
19     variance E..V..... Variance AQ (complexity mask)
20     autovariance E..V..... Auto-variance AQ
21     autovariance-biased E..V..... Auto-variance AQ with bias to dark scenes
22 -aq-strength <float> E..V..... AQ strength. Reduces blocking and blurring in flat and textured areas. (from
23 -1 to FLT_MAX) (default -1)
24 -psy <boolean> E..V..... Use psychovisual optimizations. (default auto)
25 -psy-rd <string> E..V..... Strength of psychovisual optimization, in <psy-rd>:<psy-trellis> format.
26 -rc-lookahead <int> E..V..... Number of frames to look ahead for frametype and ratecontrol (from -1 to INT_MAX) (default -1)
27 
28 -weightb <boolean> E..V..... Weighted prediction for B-frames. (default auto)
29 -weightp <int> E..V..... Weighted prediction analysis method. (from -1 to INT_MAX) (default -1)
30     none E..V.....
31     simple E..V.....
32     smart E..V.....
33 -ssim <boolean> E..V..... Calculate and print SSIM stats. (default auto)
34 -intra-refresh <boolean> E..V..... Use Periodic Intra Refresh instead of IDR frames. (default auto)
35 -bluray-compat <boolean> E..V..... Bluray compatibility workarounds. (default auto)
36 -b-bias <int> E..V..... Influences how often B-frames are used (from INT_MIN to INT_MAX) (default INT_MIN)
37 
38 -b-pyramid <int> E..V..... Keep some B-frames as references. (from -1 to INT_MAX) (default -1)
39     none E..V.....
40     strict E..V..... Strictly hierarchical pyramid
41     normal E..V..... Non-strict (not Blu-ray compatible)
42 -mixed-refs <boolean> E..V..... One reference per partition, as opposed to one reference per macroblock (default auto)
43
44 -8x8dct <boolean> E..V..... High profile 8x8 transform. (default auto)
45 -fast-pskip <boolean> E..V..... (default auto)
46 -aud <boolean> E..V..... Use access unit delimiters. (default auto)
47 -mbtree <boolean> E..V..... Use macroblock tree ratecontrol. (default auto)
48 -deblock <string> E..V..... Loop filter parameters, in <alpha:beta> form.
49 -cplxblur <float> E..V..... Reduce fluctuations in QP (before curve compression) (from -1 to FLT_MAX) (default -1)
50 
51 -partitions <string> E..V..... A comma-separated list of partitions to consider. Possible values: p8x8, p4x
52 4, b8x8, i8x8, i4x4, none, all
53 -direct-pred <int> E..V..... Direct MV prediction mode (from -1 to INT_MAX) (default -1)
54     none E..V.....
55     spatial E..V.....
56     temporal E..V.....
57     auto E..V.....
58 -slice-max-size <int> E..V..... Limit the size of each slice in bytes (from -1 to INT_MAX) (default -1)
59 -stats <string> E..V..... Filename for 2 pass stats
60 -nal-hrd <int> E..V..... Signal HRD information (requires vbv-bufsize; cbr not allowed in .mp4) (from
61 -1 to INT_MAX) (default -1)
62     none E..V.....
63     vbr E..V.....
64     cbr E..V.....
65 -avcintra-class <int> E..V..... AVC-Intra class 50/100/200 (from -1 to 200) (default -1)
66 -me_method <int> E..V..... Set motion estimation method (from -1 to 4) (default -1)
67     dia E..V.....
68     hex E..V.....
69     umh E..V.....
70     esa E..V.....
71     tesa E..V.....
72 -motion-est <int> E..V..... Set motion estimation method (from -1 to 4) (default -1)
73     dia E..V.....
74     hex E..V.....
75     umh E..V.....
76     esa E..V.....
77     tesa E..V.....
78 -forced-idr <boolean> E..V..... If forcing keyframes, force them as IDR frames. (default false)
79 -coder <int> E..V..... Coder type (from -1 to 1) (default default)
80     default E..V.....
81     cavlc E..V.....
82     cabac E..V.....
83     vlc E..V.....
84     ac E..V.....
85 -b_strategy <int> E..V..... Strategy to choose between I/P/B-frames (from -1 to 2) (default -1)
86 -chromaoffset <int> E..V..... QP difference between chroma and luma (from INT_MIN to INT_MAX) (default -1)
87
88 -sc_threshold <int> E..V..... Scene change threshold (from INT_MIN to INT_MAX) (default -1)
89 -noise_reduction <int> E..V..... Noise reduction (from INT_MIN to INT_MAX) (default -1)
90 -x264-params <string> E..V..... Override the x264 configuration using a :-separated list of key=value parame
91 ters

英⽂地址：https://trac.ffmpeg.org/wiki/Encode/H.264。内容有⼀定出⼊，但是可以借鉴学习。

x264是⼀个 H.264/MPEG4 AVC 编码器，本指南将指导新⼿如何创建⾼质量的H.264视频。

对于普通⽤户通常有两种码率控制模式：CRF（Constant Rate Factor)和Two pass ABR。码率控制是⼀种决定为每⼀个视频帧分配多少⽐特数的⽅法，它将决定⽂件的⼤⼩和质量的分配。

如果你在编译和安装libx264 ⽅⾯需要帮助，请查看ffmpeg和x264编译指南：http://ffmpeg.org/trac/ffmpeg/wiki/CompilationGuide

参考：https://www.jianshu.com/p/b46a33dd958d

CRF（Constant Rate Factor)：

1 选择⼀个CRF值

量化⽐例的范围为0_{51，其中0为⽆损模式，23为缺省值，51可能是最差的。该数字越⼩，图像质量越好。从主观上讲，18}28是⼀个合理的范围。18往往被认为从视觉上看是⽆损的，它的输出视频质量和输⼊视频⼀模⼀样或者说相差⽆⼏。但从技术的⻆度来讲，它依然是有损压缩。

若CRF值加6，输出码率⼤概减少⼀半；若CRF值减6，输出码率翻倍。通常是在保证可接受视频质量的前提下选择⼀个最⼤的CRF值，如果输出视频质量很好，那就尝试⼀个更⼤的值，如果看起来很糟，那就尝试⼀个⼩⼀点值。

注释：本⽂所提到的量化⽐例只适⽤于8-bit x264（10-bit x264的量化⽐例 为0~63），你可以使⽤x264 --help命令在Output bit depth选项查看输出位深，在各种版本中，8bit是最常⻅的。

2 选择⼀个preset和tune

preset

预设是⼀系列参数的集合，这个集合能够在编码速度和压缩率之间做出⼀个权衡。⼀个编码速度稍慢的预设会提供更⾼的压缩效率（压缩效率是以⽂件⼤⼩来衡量的)。这就是说，假如你想得到⼀个指定⼤⼩的⽂件或者采⽤恒定⽐特率编码模式，你可以采⽤⼀个较慢的预设来获得更好的质量。同样的，对于恒定质量编码模式，你可以通过选择⼀个较慢的预设轻松地节省⽐特率。

如果你很有耐⼼，通常的建议是使⽤最慢的预设。⽬前所有的预设按照编码速度降序排列为：
ultrafast
superfast
veryfast
faster
fast
medium – default preset
slow
slower
veryslow
placebo - ignore this as it is not useful (see FAQ)

默认为medium级别。

你可以使⽤--preset来查看预设列表，也可以通过x264 --fullhelp来查看预设所采⽤的参数配置。

针对 libx264做过简单的各选项对⽐测试，结果如下图

从图中可以看出，当其他参数固定时，选择不同的preset，对应的码率和编码时间都不⼀样，

tune

tune是x264中重要性仅次于preset的选项，它是视觉优化的参数，tune可以理解为视频偏好（或者视频类型），tune不是⼀个单⼀的参数，⽽是由⼀组参数构成-tune来改变参数设置。当前的 tune包括：
film：电影类型，对视频的质量⾮常严格时使⽤该选项
animation：动画⽚，压缩的视频是动画⽚时使⽤该选项
grain：颗粒物很重，该选项适⽤于颗粒感很重的视频
stillimage：静态图像，该选项主要⽤于静⽌画⾯⽐较多的视频
psnr：提⾼psnr，该选项编码出来的视频psnr⽐较⾼
ssim：提⾼ssim，该选项编码出来的视频ssim⽐较⾼
fastdecode：快速解码，该选项有利于快速解码
zerolatency：零延迟，该选项主要⽤于视频直播

如果你不确定使⽤哪个选项或者说你的输⼊与所有的tune皆不匹配，你可以忽略--tune 选项。

你可以使⽤-tune来查看tune列表，也可以通过x264 --fullhelp来查看tune所采⽤的参数配置。

profile

另外⼀个可选的参数是-profile:v，它可以将你的输出限制到⼀个特定的 H.264 profile。⼀些⾮常⽼的或者要被淘汰的设备仅⽀持有限的选项，⽐如只⽀持baseline或者main。

所有的profile 包括：

1. baseline profile：基本画质。⽀持I/P 帧，只⽀持⽆交错（Progressive）和CAVLC；
2. extended profile：进阶画质。⽀持I/P/B/SP/SI 帧，只⽀持⽆交错（Progressive）和CAVLC；
3. main profile：主流画质。提供I/P/B 帧，⽀持⽆交错（Progressive）和交错（Interlaced），也⽀持CAVLC 和CABAC 的⽀持；
4. high profile：⾼级画质。在main Profile 的基础上增加了8x8内部预测、⾃定义量化、 ⽆损视频编码和更多的YUV 格式；

想要说明H.264 high profile与H.264 main profile的区别就要讲到H.264的技术发展了。JVT于2003年完成H.264基本部分标准制定⼯作，包含baseline profile、extended profile和main profile，分别包括不同的编码⼯具。之后JVT⼜完成了H.264 FRExt（即：Fidelity Range Extensions）扩展部分（Amendment）的制定⼯作，包括high profile（HP）、high 10 profile（Hi10P）、high 4:2:2 profile（Hi422P）、high 4:4:4 profile（Hi444P）4个profile。

H.264 baseline profile、extended profile和main profile都是针对8位样本数据、4:2:0格式的视频序列，FRExt将其扩展到8～12位样本数据，视频格式可以为4:2:0、4:2:2、4:4:4，设⽴了high profile（HP）、high 10 profile（Hi10P）、high 4:2:2 profile（Hi422P）、high 4:4:4 profile（Hi444P） 4个profile，这4个profile都以main profile为基础。

在相同配置情况下，High profile（HP）可以⽐Main profile（MP）节省10%的码流量，⽐MPEG-2MP节省60%的码流量，具有更好的编码性能。根据应⽤领域的不同：
baseline profile多应⽤于实时通信领域；
main profile多应⽤于流媒体领域；
high profile则多应⽤于⼴电和存储领域。

扩展阅读：H264编码系列之profile & level控制： H264编码系列之profile & level控制

低延迟

x264提供了⼀个 -tune zerolatency 选项。

兼容性

如果你想让你的视频最⼤化的和⽬标播放设备兼容(⽐如⽼版本的的ios或者所有的android 设备），那么你可以这做：
-profile:v baseline

这将会关闭很多⾼级特性，但是它会提供很好的兼容性。也许你可能不需要这些设置，因为⼀旦你⽤了这些设置，在同样的视频质量下与更⾼的编码档次相⽐会使⽐特率稍有增加。

关于profile列表和关于它们的描述，你可以运⾏x264 --fullhelp

要牢记apple quick time 对于x264编码的视频只⽀持 YUV 420颜⾊空间，⽽且不⽀持任何⾼于 mianprofile编码档次。这样对于quick time 只留下了两个兼容选项baseline和 main。其他的编码档次qucik time均不⽀持，虽然它们均可以在其它的播放设备上回放。

问题与解答：

1 两遍编码模式能够⽐CRF模式提供更好的质量吗？
不能，但它可以更加精确地控制⽬标⽂件⼤⼩。

2 为什么 placebo 是⼀个浪费时间的玩意⼉？
与 veryslow相⽐，它以极⾼的编码时间为代价换取了⼤概1%的视频质量提升，这是⼀种收益递减准则，veryslow 与 slower相⽐提升了3%；slower 与 slow相⽐提升了5%；slow 与 medium相⽐提升了5%~10%。

3 为什么我的⽆损输出看起来是⽆损的？
这是由于rgb->yuv的转换，如果你转换到yuv444,它依然是⽆损的。

4 显卡能够加速x264的编码吗？
不，x264没有使⽤（⾄少现在没有），有⼀些私有编码器使⽤了GPU加快了编码速度，但这并不意味着它们经过良好的优化。也有可能还不如x264，或许速度更慢。总的来说，ffmpeg到⽬前为⽌还不⽀持GPU。

翻译注释：x264在2013版中已经开始⽀持基于opencl的显卡加速，⽤于帧类型的判定。

5 为Quick time 播放器压制视频
你需要使⽤-pix_fmt yuv420p来是你的输出⽀持QT 播放器。这是因为对于H.264视频剪辑苹果的Quicktime只⽀持 YUV420颜⾊空间。否则ffmpeg会根据你的视频源输出与Quick time 不兼容的视频格式或者不是基于ffmpeg的视频。

X264参数之zerolatency的分析

最近在测试服务器的在线转码性能时发现，加⼊zerolatency之后，转码路数会明显降低。

我们都知道，加⼊zerolatency的⽬的是为了降低在线转码的编码延迟，那么，该参数是如何影响到x264的转码性能了呢？

⾸先，先来看看代码中编码延迟的影响因素：

h->frames.i_delay = max(h->param.i_bframe, h->param.rc.i_lookahead)
                + h->i_thread_frames - 1
                + h->param.i_sync_lookahead
                + h->param.b_vfr_input

设置zerolatency后，相应的参数配置如下：

1 if( !strncasecmp( s, "zerolatency", 11 ) )
2 {
3     param->rc.i_lookahead = 0;
4     param->i_sync_lookahead = 0;
5     param->i_bframe = 0;
6     param->b_sliced_threads = 1;
7     param->b_vfr_input = 0;
8     param->rc.b_mb_tree = 0;
9 }

下⾯我们来看⼀下zerolatency设置中各个参数的意义：

rc_lookahead: Set number of frames to look ahead for frametype and ratecontrol.
该参数为mb-tree码率控制和vbv-lookahead设置可⽤的帧数量，最⼤值为250。对于mbi-tree来说，rc_lookahead值越⼤，会得到更准确的结果，但编码速度也会更慢，因为编码器需要缓存慢rc_lookahead帧数据后，才会开始第⼀帧编码，增加编码延时，因此在实时视频通信中将其设置为0。

**sync_lookahead: **设置⽤于线程预测的帧缓存⼤⼩，最⼤值为250。在第⼆遍及更多遍编码或基于分⽚线程时⾃动关闭。sync_lookahead = 0为关闭线程预测，可减⼩延迟，但也会降低性能。

bframes: I帧和P帧或者两个P帧之间可⽤的最⼤连续B帧数量，默认值为3。B帧可使⽤双向预测，从⽽显著提⾼压缩率，但由于需要缓存更多的帧数以及重排序的原因，会降低编码速度，增加编码延迟，因此在实时编码时也建议将该值设置为0。

sliced_threads: 基于分⽚的线程，默认值为off，开启该⽅法在压缩率和编码效率上都略低于默认⽅法，但没有编码延时。除⾮在编码实时流或者对低延迟要求较⾼的场合开启该⽅法，⼀般情况下建议设为off。

vfr_input： 与force-cfr选项相对应：

1 OPT("force-cfr")
2 p->b_vfr_input = !atobool(value);

vfr_input= 1时，为可变帧率，使⽤timebase和timestamps做码率控制；vfr_input = 0时，为固定帧率，使⽤fps做码率控制。

mb_tree: 基于宏块树的码率控制。对于每个MB，向前预测⼀定数量的帧(该数量由rc_lookahead和keyint中的较⼩值决定)，计算该MB被引⽤的次数，根据被引⽤次数的多少决定为该MB分配的量化QP值。该⽅法会⽣成⼀个临时stats⽂件，记录了每个P帧中每个MB被参考的情况。使⽤mb_tree的⽅法能够节约⼤概30%的码率，但同时也会增加编码延迟，因此实时流编码时也将其关闭。

原⽂地址：https://blog.csdn.net/DeliaPu/article/details/77004392

更多参考

CRF Guide (Constant Rate Factor in x264, x265 and libvpx)

案例：

.pro

TEMPLATE = app
CONFIG += console
CONFIG -= app_bundle
CONFIG -= qt

SOURCES += main.c
win32 {
INCLUDEPATH += $$PWD/ffmpeg-4.2.1-win32-dev/include
LIBS += $$PWD/ffmpeg-4.2.1-win32-dev/lib/avformat.lib   \
        $$PWD/ffmpeg-4.2.1-win32-dev/lib/avcodec.lib    \
        $$PWD/ffmpeg-4.2.1-win32-dev/lib/avdevice.lib   \
        $$PWD/ffmpeg-4.2.1-win32-dev/lib/avfilter.lib   \
        $$PWD/ffmpeg-4.2.1-win32-dev/lib/avutil.lib     \
        $$PWD/ffmpeg-4.2.1-win32-dev/lib/postproc.lib   \
        $$PWD/ffmpeg-4.2.1-win32-dev/lib/swresample.lib \
        $$PWD/ffmpeg-4.2.1-win32-dev/lib/swscale.lib
}

main.c

/**
* @projectName   08-02-encode_video
* @brief         视频编码，从本地读取YUV数据进行H264编码
* @author        Liao Qingfu
* @date          2020-04-16
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#include <libavcodec/avcodec.h>
#include <libavutil/time.h>
#include <libavutil/opt.h>
#include <libavutil/imgutils.h>

int64_t get_time()
{
    return av_gettime_relative() / 1000;  // 换算成毫秒
}
static int encode(AVCodecContext *enc_ctx, AVFrame *frame, AVPacket *pkt,
                  FILE *outfile)
{
    int ret;

    /* send the frame to the encoder */
    if (frame)
        printf("Send frame %3"PRId64"\n", frame->pts);
    /* 通过查阅代码，使用x264进行编码时，具体缓存帧是在x264源码进行，
     * 不会增加avframe对应buffer的reference*/
    ret = avcodec_send_frame(enc_ctx, frame);
    if (ret < 0)
    {
        fprintf(stderr, "Error sending a frame for encoding\n");
        return -1;
    }

    while (ret >= 0)
    {
        ret = avcodec_receive_packet(enc_ctx, pkt);
        if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF) {
            return 0;
        } else if (ret < 0) {
            fprintf(stderr, "Error encoding audio frame\n");
            return -1;
        }

        if(pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY)
            printf("Write packet flags:%d pts:%3"PRId64" dts:%3"PRId64" (size:%5d)\n",
               pkt->flags, pkt->pts, pkt->dts, pkt->size);
        if(!pkt->flags)
            printf("Write packet flags:%d pts:%3"PRId64" dts:%3"PRId64" (size:%5d)\n",
               pkt->flags, pkt->pts, pkt->dts, pkt->size);
        fwrite(pkt->data, 1, pkt->size, outfile);
    }
    return 0;
}
/**
 * @brief 提取测试文件：ffmpeg -i test_1280x720.flv -t 5 -r 25 -pix_fmt yuv420p yuv420p_1280x720.yuv
 *           参数输入: yuv420p_1280x720.yuv yuv420p_1280x720.h264 libx264
 * @param argc
 * @param argv
 * @return
 */
int main(int argc, char **argv)
{
    char *in_yuv_file = NULL;
    char *out_h264_file = NULL;
    FILE *infile = NULL;
    FILE *outfile = NULL;

    const char *codec_name = NULL;
    const AVCodec *codec = NULL;
    AVCodecContext *codec_ctx= NULL;
    AVFrame *frame = NULL;
    AVPacket *pkt = NULL;
    int ret = 0;

    if (argc < 4) {
        fprintf(stderr, "Usage: %s <input_file out_file codec_name >, argc:%d\n",
                argv[0], argc);
        return 0;
    }
    in_yuv_file = argv[1];      // 输入YUV文件
    out_h264_file = argv[2];
    codec_name = argv[3];

    /* 查找指定的编码器 */
    codec = avcodec_find_encoder_by_name(codec_name);
    if (!codec) {
        fprintf(stderr, "Codec '%s' not found\n", codec_name);
        exit(1);
    }

    codec_ctx = avcodec_alloc_context3(codec);
    if (!codec_ctx) {
        fprintf(stderr, "Could not allocate video codec context\n");
        exit(1);
    }


    /* 设置分辨率*/
    codec_ctx->width = 1280;
    codec_ctx->height = 720;
    /* 设置time base */
    codec_ctx->time_base = (AVRational){1, 25};
    codec_ctx->framerate = (AVRational){25, 1};
    /* 设置I帧间隔
     * 如果frame->pict_type设置为AV_PICTURE_TYPE_I, 则忽略gop_size的设置，一直当做I帧进行编码
     */
    codec_ctx->gop_size = 25;   // I帧间隔
    codec_ctx->max_b_frames = 2; // 如果不想包含B帧则设置为0
    codec_ctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
    //
    if (codec->id == AV_CODEC_ID_H264) {
        // 相关的参数可以参考libx264.c的 AVOption options
        // ultrafast all encode time:2270ms
        // medium all encode time:5815ms
        // veryslow all encode time:19836ms
        ret = av_opt_set(codec_ctx->priv_data, "preset", "medium", 0);
        if(ret != 0) {
            printf("av_opt_set preset failed\n");
        }
        ret = av_opt_set(codec_ctx->priv_data, "profile", "main", 0); // 默认是high
        if(ret != 0) {
            printf("av_opt_set profile failed\n");
        }
        ret = av_opt_set(codec_ctx->priv_data, "tune","zerolatency",0); // 直播是才使用该设置
//        ret = av_opt_set(codec_ctx->priv_data, "tune","film",0); //  画质film
        if(ret != 0) {
            printf("av_opt_set tune failed\n");
        }
    }

    /*
     * 设置编码器参数
    */
    /* 设置bitrate */
    codec_ctx->bit_rate = 3000000;
//    codec_ctx->rc_max_rate = 3000000;
//    codec_ctx->rc_min_rate = 3000000;
//    codec_ctx->rc_buffer_size = 2000000;
//    codec_ctx->thread_count = 4;  // 开了多线程后也会导致帧输出延迟, 需要缓存thread_count帧后再编程。
//    codec_ctx->thread_type = FF_THREAD_FRAME; // 并 设置为FF_THREAD_FRAME
    /* 对于H264 AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER  设置则只包含I帧，此时sps pps需要从codec_ctx->extradata读取
     *  不设置则每个I帧都带 sps pps sei
     */
//    codec_ctx->flags |= AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER; // 存本地文件时不要去设置

    /* 将codec_ctx和codec进行绑定 */
    ret = avcodec_open2(codec_ctx, codec, NULL);
    if (ret < 0) {
        fprintf(stderr, "Could not open codec: %s\n", av_err2str(ret));
        exit(1);
    }
    printf("thread_count: %d, thread_type:%d\n", codec_ctx->thread_count, codec_ctx->thread_type);
    // 打开输入和输出文件
    infile = fopen(in_yuv_file, "rb");
    if (!infile) {
        fprintf(stderr, "Could not open %s\n", in_yuv_file);
        exit(1);
    }
    outfile = fopen(out_h264_file, "wb");
    if (!outfile) {
        fprintf(stderr, "Could not open %s\n", out_h264_file);
        exit(1);
    }

    // 分配pkt和frame
    pkt = av_packet_alloc();
    if (!pkt) {
        fprintf(stderr, "Could not allocate video frame\n");
        exit(1);
    }
    frame = av_frame_alloc();
    if (!frame) {
        fprintf(stderr, "Could not allocate video frame\n");
        exit(1);
    }

    // 为frame分配buffer
    frame->format = codec_ctx->pix_fmt;
    frame->width  = codec_ctx->width;
    frame->height = codec_ctx->height;
    ret = av_frame_get_buffer(frame, 0);
    if (ret < 0) {
        fprintf(stderr, "Could not allocate the video frame data\n");
        exit(1);
    }
    // 计算出每一帧的数据 像素格式 * 宽 * 高
    // 1382400
    int frame_bytes = av_image_get_buffer_size(frame->format, frame->width,
                                               frame->height, 1);
    printf("frame_bytes %d\n", frame_bytes);
    uint8_t *yuv_buf = (uint8_t *)malloc(frame_bytes);
    if(!yuv_buf) {
        printf("yuv_buf malloc failed\n");
        return 1;
    }
    int64_t begin_time = get_time();
    int64_t end_time = begin_time;
    int64_t all_begin_time = get_time();
    int64_t all_end_time = all_begin_time;
    int64_t pts = 0;
    printf("start enode\n");
    for (;;) {
        memset(yuv_buf, 0, frame_bytes);
        size_t read_bytes = fread(yuv_buf, 1, frame_bytes, infile);
        if(read_bytes <= 0) {
            printf("read file finish\n");
            break;
        }
        /* 确保该frame可写, 如果编码器内部保持了内存参考计数，则需要重新拷贝一个备份
            目的是新写入的数据和编码器保存的数据不能产生冲突
        */
        int frame_is_writable = 1;
        if(av_frame_is_writable(frame) == 0) { // 这里只是用来测试
            printf("the frame can't write, buf:%p\n", frame->buf[0]);
            if(frame->buf && frame->buf[0])        // 打印referenc-counted，必须保证传入的是有效指针
                printf("ref_count1(frame) = %d\n", av_buffer_get_ref_count(frame->buf[0]));
            frame_is_writable = 0;
        }
        ret = av_frame_make_writable(frame);
        if(frame_is_writable == 0) {  // 这里只是用来测试
            printf("av_frame_make_writable, buf:%p\n", frame->buf[0]);
            if(frame->buf && frame->buf[0])        // 打印referenc-counted，必须保证传入的是有效指针
                printf("ref_count2(frame) = %d\n", av_buffer_get_ref_count(frame->buf[0]));
        }
        if(ret != 0) {
            printf("av_frame_make_writable failed, ret = %d\n", ret);
            break;
        }
        int need_size = av_image_fill_arrays(frame->data, frame->linesize, yuv_buf,
                                             frame->format,
                                             frame->width, frame->height, 1);
        if(need_size != frame_bytes) {
            printf("av_image_fill_arrays failed, need_size:%d, frame_bytes:%d\n",
                   need_size, frame_bytes);
            break;
        }
         pts += 40;
        // 设置pts
        frame->pts = pts;       // 使用采样率作为pts的单位，具体换算成秒 pts*1/采样率
        begin_time = get_time();
        ret = encode(codec_ctx, frame, pkt, outfile);
        end_time = get_time();
        printf("encode time:%lldms\n", end_time - begin_time);
        if(ret < 0) {
            printf("encode failed\n");
            break;
        }
    }

    /* 冲刷编码器 */
    encode(codec_ctx, NULL, pkt, outfile);
    all_end_time = get_time();
    printf("all encode time:%lldms\n", all_end_time - all_begin_time);
    // 关闭文件
    fclose(infile);
    fclose(outfile);

    // 释放内存
    if(yuv_buf) {
        free(yuv_buf);
    }

    av_frame_free(&frame);
    av_packet_free(&pkt);
    avcodec_free_context(&codec_ctx);

    printf("main finish, please enter Enter and exit\n");
    getchar();
    return 0;
}

yuv420p_1280x720.yuv yuv420p_1280x720.h264 libx264