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ffmpeg 音视频播放,同步,硬解

ffmpeg 音视频播放,同步,硬解

作者: InnoTech | 来源:发表于2019-04-21 10:59 被阅读7次

背景

win10自1803版本发布以来,取消了内置的h265的视频解码,虽然能安装插件可以播放,但是在一个支持硬解8k视频的N卡上,居然以软解的方式播放。颠覆了Windows平台上DXVA(DirectX Video Acceleration)的认知,不得已,只能通过NVidia提供的sdk来硬解视频,其中用到了ffmpeg,这是一个很好的开始,在开发过程中学到了关于音视频的不少知识,在此分享。

播放视频

视频播放的本质是将一堆序列图片按照帧频一张一张显示出来。帧频决定了切换下一张图片的时间,而这里的图片指的是ARGB的像素集,而不是压缩过的png或者JPEG等。

假设一个视频fps(帧频)是30,尺寸是1920x1080,时长30秒,那么原始数据的大小是 1920x1080x30x30x4=7G,但是实际上视频文件不会这么大,充其量几十M,那么播放视频就成了将数据解压成ARGB的像素集,然后根据帧频一张一张的显示出来。

视频解码

视频解码其实就是两步

1 ,根据视频的编码格式,解出每帧的图片。

2,将每帧的图片色彩空间转成RGB的色彩空间。

解出每帧的图片

视频的编码格式有很多,比如h.264, hevc,vp9等,使用ffmpeg时可以使用-c:v 指定视频的编码

ffmpeg 音视频播放,同步,硬解

上面就是将视频编码指定为VP9的webm视频。

使用ffmpeg完整的视频解码如下:

//打开媒体
AVFormatContext *fmtc = NULL;
avformat_open_input(&fmtc, "the video file path", NULL, NULL);
avformat_find_stream_info(fmtc, NULL);
int videoIndex = av_find_best_stream(fmtc, AVMEDIA_TYPE_VIDEO, -1, -1, NULL, 0);

//根据媒体的编码格式创建解码器
AVCodecContext* avctx = avcodec_alloc_context3(NULL);
auto st = fmtc->streams[videoIndex];
avcodec_parameters_to_context(avctx, st->codecpar);
AVCodec*  codec = avcodec_find_decoder(avctx->codec_id);
avcodec_open2(avctx, codec, NULL);

//视频解码
AVPacket* packet
av_init_packet(&packet);
packet.data = 0;
packet.size = 0;
AVFrame* frame = av_frame_alloc();

while (av_read_frame(fmtc, &packet) >= 0)
{

    if (packet.stream_index == videoIndex)
    {

        avcodec_send_packet(avctx, packet);

        while(true)
        {
            int ret = avcodec_receive_frame(avctx, frame);
            if(ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF)
                break;
            if(ret < 0)
            {
                throw std::exception("CantDecode");
            }
            //receive new frame
        }
        if(packet.data) av_packet_unref(&packet);
        continue;
    }
    av_packet_unref(&packet);
}


//释放操作
avcodec_free_context(&avctx);
av_frame_free(&frame);
avformat_close_input(&fmtc);


上面的代码中,可以看出ffmpeg解码最终得到AVFrame,AVFrame是解压之后的视频帧图片,AVFrame是靠AVPacket和AVCodecContext得来的,AVPacket是压缩的视频帧图片,通过读取AVFormatContext得来的,AVCodecContext是通过视频的编码格式创建的。

在获取avframe的时候还有一个while循环,按理说,一个avpacket不就对应一个avframe吗?其实不然,在有些编码下,虽然一个avpacket对应一个avframe,但完整的图像信息还得靠相邻的avpacket才能完全解出,在视频压缩过程中,通过各种算法来减少数据的容量,这里最为常见的为IPB(Intra coded frames, Predicted pictures, and Bi-directional predictive pictures)。即一个avpacket可能是I帧,或是P帧,或B帧,I帧只需考虑本帧;P帧记录的是与前一帧的差别;B帧记录的是前一帧及后一帧的差别。所以这里的while也就明白了,当遇到B帧时,还得等下一个avpacket。

转成RGB

当我们拿到AVFrame的时候还不能直接显示,因为每个像素的色彩空间不一定是RGB的,大部分都是YUV的,我们需要把YUV转成RGB。
在ffmpeg中使用参数-pix_fmt可以指定像素的色彩空间。

ffmpeg -i in.mov -c:v libx264 -pix_fmt yuv420p out.mp4

YUV色彩空间不同于RGB,“Y”表示明亮度(Luminance、Luma),“U”和“V”则是色度、浓度(Chrominance、Chroma)。失去UV的图像只是一张灰度图,加上UV的图像变成彩色的了,所以在压缩过程中,四个像素点的Y的共享一个UV就是YUV420,两个像素点的Y共享一个UV就是YUV422,一个Y对饮一个UV就是YUV444…
在YUV420P中的P指的是planar数据,即YUV是分开存储的,这也就是为什么在AVFrame的data属性是byte* data[8]的,data[0]是Y分量,data[1]是U分量,data[2]是V分量。
色彩转换代码如下:

//色彩模式转换
//此段代码在打开视频流处
int w = fmtc->streams[videoIndex]->codecpar->width;
int h = fmtc->streams[videoIndex]->codecpar->height;

SwsContext* swsctx = 0;
uint8_t* pixels = new bytep[ w *  h * 4] ;

///此段代码在得到avframe处
swsctx = sws_getCachedContext(swsctx, frame->width, frame->height, (AVPixelFormat)frame->format, w, h, AV_PIX_FMT_RGB32, SWS_BICUBIC, 0, 0, 0);
AVPicture pict = { { 0 } };
avpicture_fill(&pict, pixels, AV_PIX_FMT_RGB32, frame->width, frame->width);
sws_scale(swsctx, frame->data, frame->linesize, 0, frame->height, pict.data, pict.linesize);

视频播放

当我们得到RGB像素值时就可以根据帧频显示视频了。

//获取当前计算机运行的时间
double getTime()
{
    __int64 freq = 0;
    __int64 count = 0;
    if (QueryPerformanceFrequency((LARGE_INTEGER*)&freq) && freq > 0 && QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER*)&count))
    {
        return (double)count / (double)freq * 1000.0;
    }
    return 0.0;
}

double interval = 1000.0/av_q2d(fmtc->streams[videoIndex]->r_frame_rate);
double estimateTime = frameIndex * interval;    // 预计时间
double actualTime = (getTime() - startTime);    //实际时间

上面的代码中,根据帧频得到了预计时间,实际时间是当前时间减去开始播放的时间,要是实际时间小于预计时间,那么需要sleep一会,等到预计时间下一帧显示,反之则要尽快显示下一帧。

硬件解码

上面代码中,如果一个视频的帧频是30帧/秒,意味着每帧切换的时间是33毫秒,那么问题来了,如果在33毫秒内没有解完下一帧的图像,视频播放就会延时或者是丢帧,但如果用硬件解码,那么出现这个问题的几率就大大降低了。毕竟GPU在多核处理图像方面不是CPU所比肩的。
硬件解码的原理是将avpacket直接提交给gpu,然后gpu解码,得到一个surface交由应用程序处理,这个surface存在显存中,这里用的是DirectX9,即在cpu中以IDirect3DTexture9形式间接访问,作为贴图直接渲染出来。需要注意的是这里的avpacket 在h264,hevc编码中剔除了pps等信息,需要加回来才能提交给GPU,如下

//硬件解码
//(SPS)Sequence Paramater Set, (PPS)Picture Paramater Set,
//Convert an H.264 bitstream from length prefixed mode to start code prefixed mode (as defined in the Annex B of the ITU-T H.264 specification).
AVPacket* pktFiltered
AVBSFContext *bsfc = NULL;
av_init_packet(&pktFiltered);
pktFiltered.data = 0;
pktFiltered.size = 0;

const AVBitStreamFilter *bsf = av_bsf_get_by_name("h264_mp4toannexb" / "hevc_mp4toannexb");
av_bsf_alloc(bsf, &bsfc);
avcodec_parameters_copy(bsfc->par_in, fmtc->streams[videoIndex]->codecpar);
av_bsf_init(bsfc);

av_bsf_send_packet(bsfc, packet);
av_bsf_receive_packet(bsfc, &pktFiltered);

硬件解码的具体示例参看NVidia的sdk示例。

半硬件解码

视频编码有千万种,但gpu对于能解的编码,分辨率有严格的要求,如果硬件不支持,我们还得靠cpu解码,但这里我们可以把yuv转rgb的代码放到gpu端处理 以减轻cpu的压力,yuv转rgb的源码在ffmpeg中有,但没有参考的价值,因为针对cpu优化成int算法,而gpu擅长float的运算。下面示例代码是yuv420p转rgb。

//GPU代码
//颜色空间转换 YUV420P to RGB
float4x4 colormtx;
texture  tex0; 
texture  tex1; 
texture  tex2; 
sampler sam0 =  sampler_state { Texture = <tex0>;  MipFilter = LINEAR; MinFilter = LINEAR;  MagFilter = LINEAR; };
sampler sam1 =  sampler_state { Texture = <tex1>;  MipFilter = LINEAR; MinFilter = LINEAR;  MagFilter = LINEAR; };
sampler sam2 =  sampler_state { Texture = <tex2>;  MipFilter = LINEAR; MinFilter = LINEAR;  MagFilter = LINEAR; };


float4 c = float4(tex2D(sam0, uv).a, tex2D(sam1, uv).a, tex2D(sam2, uv).a, 1); 
color = mul(c, colormtx); 

//CPU代码
D3DXMATRIXA16 yuv2rgbMatrix()
{
    /*
            FLOAT r = (1.164 * (Y - 16) + 1.596 * (V - 128));
            FLOAT g = (1.164 * (Y - 16) - 0.813 * (V - 128) - 0.391 * (U - 128));
            FLOAT b = (1.164 * (Y - 16) + 2.018 * (U - 128));

            FLOAT r = 1.164 * Y + 1.596*V - 1.596*128.0/255.0 - 1.164*16.0/255.0;
            FLOAT g = 1.164 * Y - 0.391*U - 0.813*V - 1.164*16.0/255.0+0.813*128.0/255.0+0.391*128.0/255.0;
            FLOAT b = 1.164 * Y + 2.018*U - 1.164*16.0/255.0  - 2.018*128.0/255.0;

        */
    D3DXMATRIXA16 m(
        1.164, 0, 1.596, -1.596*128.0 / 255.0 - 1.164*16.0 / 255.0,
        1.164, -0.391, -0.813, -1.164*16.0 / 255.0 + 0.813*128.0 / 255.0 + 0.391*128.0 / 255.0,
        1.164, 2.018, 0, -1.164*16.0 / 255.0 - 2.018*128.0 / 255.0,
        0, 0, 0, 1
    );
    D3DXMatrixTranspose(&m, &m);
    return m;
}

void update(AVFrame* frame)
{
    int w = ctx_->textureWidth();
    int h = ctx_->textureHeight();
    int w2 = w /2;
    int h2 = h / 2;
    auto device = ctx_->getDevice3D(); //IDirect3DDevice9Ex
    

    if (!texY_) //IDirect3DTexture9* 
    {
        auto effect = render_->effect(); //ID3DXEffect* 
        device->CreateTexture(w, h, 1, D3DUSAGE_DYNAMIC, D3DFMT_A8, D3DPOOL_DEFAULT, &texY_, NULL);
        device->CreateTexture(w2, h2, 1, D3DUSAGE_DYNAMIC, D3DFMT_A8, D3DPOOL_DEFAULT, &texU_, NULL);
        device->CreateTexture(w2, h2, 1, D3DUSAGE_DYNAMIC, D3DFMT_A8, D3DPOOL_DEFAULT, &texV_, NULL);
        effect->SetTexture("tex0", texY_);
        effect->SetTexture("tex1", texU_);
        effect->SetTexture("tex2", texV_);
        D3DXMATRIXA16 m = yuv2rgbMatrix();
        effect->SetMatrix("colormtx", &m);
    }
    upload(frame->data[0], frame->linesize[0], h,  texY_);
    upload(frame->data[1], frame->linesize[1], h2, texU_);
    upload(frame->data[2], frame->linesize[2], h2, texV_);
}

void upload(uint8_t * data, int linesize, int h, IDirect3DTexture9* tex)
{
    D3DLOCKED_RECT locked = { 0 };
    HRESULT hr = tex->LockRect(0, &locked, NULL, D3DLOCK_DISCARD);
    if (SUCCEEDED(hr))
    {
        uint8_t* dst = (uint8_t*)locked.pBits;
        int size = linesize < locked.Pitch ? linesize : locked.Pitch;
        for (INT y = 0; y < h; y++)
        {
            CopyMemory(dst, data, size);
            dst += locked.Pitch;
            data += linesize;
        }
        tex->UnlockRect(0);

    }
}
        


再举一例,是关于YUV422P10LE转化成argb的,YUV422P10LE 每个像素占36bits,其中alpha占12bits,YUV各占8bits,但ffmpeg保存的数据是四个分量各占12bits,每个分量两个字节保存,这里用D3DFMT_L16创建的贴图。

//YUV422P10LE to ARGB
///< planar YUV 4:4:4,36bpp, (1 Cr & Cb sample per 1x1 Y samples), 12b alpha, little-endian
//YUVA444P12LE to ARGB
//GPU Code
float4x4 colormtx;
texture  tex0; 
texture  tex1; 
texture  tex2; 
texture  tex3; 
sampler sam0 =  sampler_state { Texture = <tex0>;  MipFilter = LINEAR; MinFilter = LINEAR;  MagFilter = LINEAR; };
sampler sam1 =  sampler_state { Texture = <tex1>;  MipFilter = LINEAR; MinFilter = LINEAR;  MagFilter = LINEAR; };
sampler sam2 =  sampler_state { Texture = <tex2>;  MipFilter = LINEAR; MinFilter = LINEAR;  MagFilter = LINEAR; };
sampler sam3 =  sampler_state { Texture = <tex3>;  MipFilter = LINEAR; MinFilter = LINEAR;  MagFilter = LINEAR; };,

float4 c = float4(tex2D(sam0, uv).x, tex2D(sam1, uv).x, tex2D(sam2, uv).x, 0.06248569466697185); //0xfff/0xffff
c = c * 16.003663003663004; //0xffff/0xfff
color = mul(c, colormtx); 
color.a = tex2D(sam3, uv).x * 16.003663003663004; 


//CPU Code
int w = ctx_->textureWidth();
int h = ctx_->textureHeight();
auto device = ctx_->getDevice3D(); //IDirect3DDevice9Ex


if (!texY_) //IDirect3DTexture9* 
{
    auto effect = render_->effect(); //ID3DXEffect* 
    check_hr(device->CreateTexture(w, h, 1, D3DUSAGE_DYNAMIC, D3DFMT_L16, D3DPOOL_DEFAULT, &texY_, NULL)); //12b Y
    check_hr(device->CreateTexture(w, h, 1, D3DUSAGE_DYNAMIC, D3DFMT_L16, D3DPOOL_DEFAULT, &texU_, NULL)); //12b U
    check_hr(device->CreateTexture(w, h, 1, D3DUSAGE_DYNAMIC, D3DFMT_L16, D3DPOOL_DEFAULT, &texV_, NULL)); //12b V
    check_hr(device->CreateTexture(w, h, 1, D3DUSAGE_DYNAMIC, D3DFMT_L16, D3DPOOL_DEFAULT, &texA_, NULL)); //12b A
    effect->SetTexture("tex0", texY_);
    effect->SetTexture("tex1", texU_);
    effect->SetTexture("tex2", texV_);
    effect->SetTexture("tex3", texA_);
    D3DXMATRIXA16 m = uv2rgbMatrix();
    effect->SetMatrix("colormtx", &m);
}
upload(frame->data[0], frame->linesize[0], h, texY_);
upload(frame->data[1], frame->linesize[1], h, texU_);
upload(frame->data[2], frame->linesize[2], h, texV_);
upload(frame->data[3], frame->linesize[3], h, texA_);

播放音频

原始音频数据有几个重要的参数,采样率(Sample per second - sps),通道(channel),每个采样占用的bit数 (bits per sample - bps)。
播放音频实际上就是把音频数据不停的发送到声卡上,声卡根据sps,channel,bps产生声音。比如一段音频数据大小是4M,采样率是44100,channel是2,bps是16位,如果将这段数据发送给声卡,那么过(4x1024x1024x8)/(44100x2x16)秒后 声卡会告诉你声音播放完了。

使用wave api播放音频

在Windows上,可以使用wave api播放音频,播放步骤是打开,写入,关闭。可以使用软件gold wave导出原始的音频数据,另存为snd文件,导出时注意配置声道,采样率和bps。下面一个播放sps是44100,channel是2,bps是16bit的原始音频数据的代码。

//Play audio use the Wave API
#include <mmsystem.h>

const byte* pcmData =  ....  //假设这个要播放的音频数据和数据大小
int pcmSize = ....
openAudio();
writeAudio(pcmData, pcmSize);
closeAudio();

////////////////////////////
#define AUDIO_DEV_BLOCK_SIZE 8192
#define AUDIO_DEV_BLOCK_COUNT 4

HWAVEOUT dev = 0;
int available = 0;
WAVEHDR* blocks = 0;
int index = 0;
Mutex mtx;//自定义类 基于EnterCriticalSection 和 LeaveCriticalSection 实现的

void openAudio()
{

    WAVEFORMATEX wfx = {0};
    wfx.nSamplesPerSec = 44100;
    wfx.wBitsPerSample = 16;
    wfx.nChannels = 2;
    wfx.cbSize = 0;
    wfx.wFormatTag = WAVE_FORMAT_PCM;
    wfx.nBlockAlign = (wfx.wBitsPerSample * wfx.nChannels) >> 3;
    wfx.nAvgBytesPerSec = wfx.nBlockAlign * wfx.nSamplesPerSec;
    waveOutOpen(&dev, WAVE_MAPPER, &wfx, (DWORD_PTR)waveOutProc, (DWORD_PTR)0, CALLBACK_FUNCTION);


    blocks = new WAVEHDR[AUDIO_DEV_BLOCK_COUNT];
    memset(blocks, 0, sizeof(WAVEHDR) * AUDIO_DEV_BLOCK_COUNT);
    for (int i = 0; i < AUDIO_DEV_BLOCK_COUNT; i++)
    {
        blocks[i].lpData = new char[AUDIO_DEV_BLOCK_SIZE];
        blocks[i].dwBufferLength = AUDIO_DEV_BLOCK_SIZE;
    }

}

void closeAudio()
{
    for (int i = 0; i < AUDIO_DEV_BLOCK_COUNT; i++)
    {
        if (blocks[i].dwFlags & WHDR_PREPARED)
        {
            waveOutUnprepareHeader(dev_, &blocks[i], sizeof(WAVEHDR));
        }
        delete blocks[i].lpData;
    }
    delete blocks; 
    waveOutClose(dev);
}

void writeAudio(const byte* data, int size)
{
    if (!bok_)return;
    WAVEHDR* current;
    int remain;
    current = &blocks[index];
    while (size > 0) 
    {
        if (current->dwFlags & WHDR_PREPARED)
        {
            waveOutUnprepareHeader(dev, current, sizeof(WAVEHDR));
        }
        if (size < (int)(AUDIO_DEV_BLOCK_SIZE - current->dwUser))
        {
            memcpy(current->lpData + current->dwUser, data, size);
            current->dwUser += size;
            break;
        }
        remain = AUDIO_DEV_BLOCK_SIZE - current->dwUser;
        memcpy(current->lpData + current->dwUser, data, remain);
        size -= remain;
        data += remain;
        current->dwBufferLength = AUDIO_DEV_BLOCK_SIZE;
        waveOutPrepareHeader(dev, current, sizeof(WAVEHDR));
        waveOutWrite(dev, current, sizeof(WAVEHDR));


        mtx.lock();
        available--;
        mtx.unlock();

        while (!available)
        {
            Sleep(10);
        }
        index++;
        index %= AUDIO_DEV_BLOCK_COUNT;
        current = &blocks[index];
        current->dwUser = 0;
    }
}



上面代码中在open的时候设置了回调函数waveOutProc,当该函数被调用的时候说明一个8192大小的音频数据块被播放完,在writeaudio里,不停的循环写入大小为8192四个数据块,这四个数据块预先写进去(waveOutWrite),在等waveOutProc回调时,又有可用的数据块再接着写,这样就可以连续的播放声音了。

ffmpeg解压音频

同样地,在视频文件中音频也是压缩过的,一帧一帧的,解出音频的完整代码如下:


//打开视频文件
AVFormatContext *fmtc = NULL;
avformat_network_init();
avformat_open_input(&fmtc, "video file path", NULL, NULL);
avformat_find_stream_info(fmtc, NULL);
int autdioIndex = av_find_best_stream(fmtc, AVMEDIA_TYPE_AUDIO, -1, -1, NULL, 0);

//创建音频解码器
AVCodecContext* avctx = avcodec_alloc_context3(NULL);
auto st = fmtc->streams[autdioIndex];
avcodec_parameters_to_context(avctx, st->codecpar);
AVCodec*  codec = avcodec_find_decoder(avctx->codec_id);
avcodec_open2(avctx, codec, NULL);



//解码音频
AVFrame* frame = av_frame_alloc();
AVPacket pkt;
av_init_packet(&pkt);
pkt.data = NULL;
pkt.size = 0;

while (av_read_frame(fmtc, &pkt) >= 0)
{

    if (pkt.stream_index == autdioIndex)
    {
        int gotFrame = 0;
        if (avcodec_decode_audio4(avctx, frame, &gotFrame, &pkt) < 0) {
            //fprintf(stderr, "Error decoding audio frame (%s)\n", av_err2str(ret));
            break
        }
        if (gotFrame) {
            writeAudio(frame->extended_data[0], linesize);
        }
    }
    
}

//关闭
avcodec_free_context(&avctx);
av_frame_free(&frame);
if(pkt.data)av_packet_unref(&pkt);
avformat_close_input(&fmtc_);
return 0;

不难看出,和解码视频如出一辙,最终的音频数据在AVFrame中。

音频转化

虽然上面的例子中我们解出音频并且播放出来了,但是有个条件,就是视频文件中的音频的sps是44100,bps是16,channel是2,否则播放的音频是不正常的。
我们知道,视频文件中sps,bps,channel不是固定的,这就需要我们转换下我们能播放的采样率,转化代码如下

//音频转化
//创建音频编码转换器
auto devSampleFormat = 16 == 8 ? AV_SAMPLE_FMT_U8 : AV_SAMPLE_FMT_S16;
SwrContext * swrc = swr_alloc();
av_opt_set_int(swrc, "in_channel_layout", av_get_default_channel_layout(avctx->channels), 0);
av_opt_set_int(swrc, "in_sample_rate", avctx->sample_rate, 0);
av_opt_set_sample_fmt(swrc, "in_sample_fmt", avctx->sample_fmt, 0);

av_opt_set_int(swrc, "out_channel_layout", av_get_default_channel_layout(2), 0);
av_opt_set_int(swrc, "out_sample_rate", 44100, 0);
av_opt_set_sample_fmt(swrc, "out_sample_fmt", devSampleFormat, 0);
swr_init(swrc);


struct SwrBuffer
{
    int samplesPerSec;
    int numSamples, maxNumSamples;
    uint8_t **data;
    int channels;
    int linesize;
    
};
SwrBuffer dst = {0};
dst.samplesPerSec = dev.samplesPerSec();
dst.channels = dev.channels();
dst.numSamples = dst.maxNumSamples = av_rescale_rnd(numSamples, dst.samplesPerSec, avctx->sample_rate, AV_ROUND_UP);
av_samples_alloc_array_and_samples(&dst.data, &dst.linesize, dst.channels, dst.numSamples, devSampleFormat, 0);

//转换音频
dst.numSamples = av_rescale_rnd(swr_get_delay(swrc, avctx->sample_rate) + frame->nb_samples, dst.samplesPerSec, avctx->sample_rate, AV_ROUND_UP);

if (dst.numSamples > dst.maxNumSamples) {
    av_freep(&dst.data[0]);
    av_samples_alloc(dst.data, &dst.linesize, dst.channels, dst.numSamples, devSampleFormat, 1);
    dst.maxNumSamples = dst.numSamples;
}
/* convert to destination format */
ret = swr_convert(swrc, dst.data, dst.numSamples, (const uint8_t**)frame->data, frame->nb_samples);
if (ret < 0) {
    //error
}
int bufsize = av_samples_get_buffer_size(&dst.linesize, dst.channels, ret, devSampleFormat, 1);
if (bufsize < 0) {
    //fprintf(stderr, "Could not get sample buffer size\n");
}
writeAudio(dst.data[0], bufsize);


查看声卡设备支持的参数

上面示例中播放声音一直用的44100,16,2,没错,这也是我打开声卡设备所用的参数,如果声卡不支持这个参数那么waveOutOpen会调用失败,如何判断声卡支持的参数,代码如下:

WAVEINCAPS caps = {0};
if(waveInGetDevCaps(0, &caps, sizeof(caps)) == MMSYSERR_NOERROR)
{
    //checkCaps(caps.dwFormats, WAVE_FORMAT_96S16, 96000, 2, 16);
    //checkCaps(caps.dwFormats, WAVE_FORMAT_96S08, 96000, 2, 8);
}
void checkCaps(DWORD devfmt, DWORD fmt, int sps, int channels, int bps)
{
    if (bps_)return;
    if (devfmt & fmt)
    {
        bps_ = bps;
        channels_ = channels;
        sps_ = sps;
    }

}

音视频同步

视频和音频播放起来需要同步,不能各播各的,那样很可能出现的问题是口型对不上声音,这里我们将用视频同步到音频的方式同步音视频。
我们知道根据采样率等信息,完全可以知道音频播放了多长时间,那么根据这个时间就可以把视频同步上,伪代码如下:

int audioFrameIndex = 0;
int videoFrameIndex = 0;

//Thread 1

while (true)
{
    decodeAudioData();
    writeAudio(...);
}
void CALLBACK waveOutProc(HWAVEOUT hWaveOut, UINT uMsg, DWORD_PTR dwInstance, DWORD dwParam1, DWORD dwParam2)
{
    if (uMsg != WOM_DONE)
        return;
    ...
    audioFrameIndex ++;
}
//Thread 2
double audioBitsPerSec = audioDev->bitsPerSample() * audioDev->samplesPerSec() * audioDev->channels();
double interval = 1000.0/av_q2d(fmtc->streams[videoIndex]->r_frame_rate);
while (true)
{
    
    if (!decodeVideoFrame())
        continue;
    videoFrameIndex ++;
    while (true)
    {
        double bits = audioFrameIndex * AUDIO_DEV_BLOCK_SIZE * 8.0;
        double ms = bits / audioBitsPerSec * 1000.0; //实际播放时间
        double to = videoFrameIndex * interval; //预计播放时间
        if (ms < to)//Need false then wait
        {
            Sleep(1);
            continue;
        }
        presentVideoFrame();
        break;
    }
}


这里多线程中略去了线程锁的问题,且行且小心

后记

这是本人在实际开发过程中的一些见地,不足之处忘大家多多指正。

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