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C++-FFmpeg-(5)-1-ffmpeg原理-ffmpeg编码接口-AVFrame-AVPacket-最简单demo

news 来源：原创 2025/5/9 22:31:20

1.视频编码原理
2.FFMpeg编码接口和AVPacket结构体详解
2.1ffmpeg编码接口 -编码器+上下文
2.2AVPacket结构体
2.3AVFrame结构体
3.视频播放最简单demo
3.1FFMpeg编码器获取和上下文打开
3.2视频帧创建和测试

1.视频编码原理

1.1 流程：像素格式转换->编码->封装
1.2为什么要编码：像素格式数据过大
采集高速数据，内存：128G内存
硬盘来不及存储：SSD ：1s，3G ;PCIE接口 1s,500MB
1.3原始帧AVFrame->压缩帧AVPacket
AVFrame数据大：1s 1G的数据，性能性问题，不能复制。
AVPacket数据小：1080p:1s 1MB 结构清晰
1.4帧内压缩、帧间压缩
图片压缩：bmp->jpg 压缩找相似点，大小变化不大
视频压缩：视频：保存差异
帧内压缩：只跟关键帧相关
1.5有损压缩、无损压缩
有损压缩：类似数据丢掉解压后无法与原文件相同。
无损压缩：zip,rar,7z

2.FFMpeg编码接口和AVPacket结构体详解

2.1ffmpeg编码接口 -编码器+上下文

2.2AVPacket结构体

2.3AVFrame结构体

3.视频播放最简单demo

int main113()
{
  //  auto codec; 编码器
  //  auto c;     上下文
  //  auto frame; 对象+缓冲 编码前
  //  auto pkt;   对象+缓冲 编码后

    // 编码器+上下文
    //1.查找+分配空间
    auto codec = avcodec_find_encoder(AV_CODEC_ID_H264);  //对象返回的是指针
    if (!codec) { return -1; }
    auto c = avcodec_alloc_context3(codec);
    //2.上下文 参数设置 视频宽、高、帧时间、元数据像素格式、编码线程数
    c->width = 400;
    c->height = 300;
    c->time_base = { 1,25 };
    c->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
    c->thread_count = 16;
    //3.编码器 参数设置 b帧为0，
    c->max_b_frames = 0;
    int opt_re = av_opt_set(c->priv_data,"preset","ultrafast",0);//最快速度
    opt_re = av_opt_set(c->priv_data,"tune","zerolatency",0);    //零延时
    //4.打开上下文 返回值==0 OK
    int re = avcodec_open2(c, codec, NULL);                      // 返回值 “打开”!=0表示正确 
    if (re != 0) { return -1; }
    //5.AVFrame -赋值-编码（压缩数据AVPAckage）-写入文件
    //5.1AVFrame   创建对象+缓冲()，
    //5.11AVFrame设置参数 宽、高、像素格式
    auto frame=av_frame_alloc();
    frame->width = 400;
    frame->height = 300;
    frame->format = c->pix_fmt;
    int re = av_frame_get_buffer(frame,0);                     // 返回值  创建“缓冲区”!=0表示错误
    if (re != 0) { return -1; }
    //5.12 AVPacket 创建对象
    auto pkt = av_packet_alloc();
    //5.13
    string filename;
    filename = "400_300_25_preset.h265";
    ofstream ofs;
    ofs.open(filename, ios::binary);                          //返回值  ofs ofs.open  !表示错误
    if (!ofs)
    {
        cerr << "open " << filename<<" failed!" << endl;
        return -1;
    }
    //ofs.write((char*)pkt->data, pkt->size);
    //ofs.close();
    /*编码
    re=avcodec_send_frame(c,frame);
    while (re >= 0)
    {
        re=avcodec_receive_packet(c,pkt);
        if (re < 0) { break; }
        ofs.write((char*)pkt->data, pkt->size);
        av_packet_unref(pkt);
    }*/
    for (int i = 0; i < 250; i++)
    {
        for (int y = 0; y < frame->height;y++)//Y
        {
            for (int x = 0; x < frame->width; x++)
            {
                frame->data[0][y * frame->linesize[0] + x] = x + y + i * 3;
            }

        }
        for (int y = 0; y < frame->height / 2; y++)//UV
        {
            for (int x = 0; x < frame->width / 2; x++)
            {
                frame->data[1][y*frame->linesize[1]+x]= 128+x + y + i * 3;
                frame->data[2][y*frame->linesize[2]+x]=64+ x + y + i * 3;
            }
        }
        frame->pts = i;
        re=avcodec_send_frame(c, frame);                     //返回值    !=0 表示错误
        if (re != 0){ break;}
        while (re >= 0)
        {
            re=avcodec_receive_packet(c, pkt);               //返回值
            if (re < 0) { break; }
            av_packet_unref(pkt);
        }
    }

    ofs.close();
    //5.释放对象 AVFrame AVPAckage 编码器上下文
    av_packet_free(&pkt);
    av_frame_free(&frame);
    avcodec_free_context(&c);
    return 0;

}