调试ffmpeg源码教程
今天用Xcode调试分析 encode_video.c
配置ffmpeg 支持libx264和h264_videotoolbox来进行视频编码
cd ffmpeg
./configure --disable-optimizations --disable-stripping --enable-debug=3 --disable-doc --enable-libx264 --enable-gpl --enable-videotoolboxm
make -j 16
make examples
如果没有libx264， 通过 Homebrew 安装一下
brew install x264
ffmpeg 通过pkg-config可以找到x264对应的头文件和库的路径
➜ ffmpeg git:(master) ✗ pkg-config --libs --cflags x264
-DX264_API_IMPORTS -I/opt/homebrew/Cellar/x264/r3060/include -L/opt/homebrew/Cellar/x264/r3060/lib -lx264
配置Xcode
添加target，配置路径
配置可执行文件，启动参数
encode_video_g 接受两个参数，
-
视频编码数据的写入路径
-
编码器名字（libx264 libx264rgb h264_videotoolbox）
我们使用h264编码器，查看ffmpeg 支持的h264编码器
ffmpeg -codecs | grep 264
DEV.LS h264 H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10 (encoders: libx264 libx264rgb h264_videotoolbox )
源码分析
main函数
int main(int argc, char **argv)
{
const char *filename, *codec_name;
const AVCodec *codec;
AVCodecContext *c= NULL;
int i, ret, x, y;
FILE *f;
AVFrame *frame;
AVPacket *pkt;
uint8_t endcode[] = { 0, 0, 1, 0xb7 };
if (argc <= 2) {
fprintf(stderr, "Usage: %s <output file> <codec name>\n", argv[0]);
exit(0);
}
filename = argv[1];
codec_name = argv[2];
/* 根据编码器名字，找到对应的编码器，编码器的名字如libx264,h264_videotoolbox */
codec = avcodec_find_encoder_by_name(codec_name);
if (!codec) {
fprintf(stderr, "Codec '%s' not found\n", codec_name);
exit(1);
}
/* 创建编码器上下文 */
c = avcodec_alloc_context3(codec);
if (!c) {
fprintf(stderr, "Could not allocate video codec context\n");
exit(1);
}
/* 创建 pkt 用于保存编码后的数据 */
pkt = av_packet_alloc();
if (!pkt)
exit(1);
/* 配置编码参数 */
//码率400000
c->bit_rate = 400000;
//编码分辨率，宽高必须能被2整除
c->width = 352;
c->height = 288;
/*
编码的时间基,可以理解为刻度，与 pts 有关
(AVRational){1, 25} 将1秒钟分成25份，每一份代表 1/25 秒
*/
c->time_base = (AVRational){1, 25};
/* 编码帧率 25 帧 */
c->framerate = (AVRational){25, 1};
/* 关键帧间隔，每10帧产生一个关键帧, 如果frame->pict_type 被设置为AV_PICTURE_TYPE_I
gop_size的值会被忽略，编码器不产出B帧和P帧，只会编码I帧
*/
c->gop_size = 10;
/* b帧的个数，实时通信一般设置为0 */
c->max_b_frames = 1;
/* 编码的数据源的格式，yuv420p */
c->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
/* 如果使用h264编码器，设置preset 为slow */
if (codec->id == AV_CODEC_ID_H264)
av_opt_set(c->priv_data, "preset", "slow", 0);
/*
打开编码器
*/
ret = avcodec_open2(c, codec, NULL);
if (ret < 0) {
fprintf(stderr, "Could not open codec: %s\n", av_err2str(ret));
exit(1);
}
/* 打开输出文件 */
f = fopen(filename, "wb");
if (!f) {
fprintf(stderr, "Could not open %s\n", filename);
exit(1);
}
/* 创建AVFrame用于存放待编码的数据，yuv */
frame = av_frame_alloc();
if (!frame) {
fprintf(stderr, "Could not allocate video frame\n");
exit(1);
}
/* 设置frame 的颜色格式，宽高 */
frame->format = c->pix_fmt;
frame->width = c->width;
frame->height = c->height;
/* 根据上面设置的参数，给frame 内部的 buf 分配内存 */
ret = av_frame_get_buffer(frame, 0);
if (ret < 0) {
fprintf(stderr, "Could not allocate the video frame data\n");
exit(1);
}
/* 编码1秒钟的数据，上面设置的编码帧率是 25 帧 */
for (i = 0; i < 25; i++) {
fflush(stdout);
/*
确保frame中的数据是可写的。
刚开始调用 av_frame_get_buffer()，frame中的数据是可写的。
后面将frame送给编码器去编码，可能被编码器引用，此时frame是不可写的。
调用av_frame_make_writable()会检查frame 是否可写，
如果不可写，会给frame内部重新创建新的buffer。
*/
ret = av_frame_make_writable(frame);
if (ret < 0)
exit(1);
/* 给frame填充数据，我们设置的是yuv420，这里填充假数据 */
/* Y */
for (y = 0; y < c->height; y++) {
for (x = 0; x < c->width; x++) {
frame->data[0][y * frame->linesize[0] + x] = x + y + i * 3;
}
}
/* Cb and Cr */
for (y = 0; y < c->height/2; y++) {
for (x = 0; x < c->width/2; x++) {
frame->data[1][y * frame->linesize[1] + x] = 128 + y + i * 2;
frame->data[2][y * frame->linesize[2] + x] = 64 + x + i * 5;
}
}
/*
设置frame的pts
我们设置的是每秒25帧
对应的时间转成秒是 pts * av_q2d(c->time_base)
*/
frame->pts = i;
/*
将frame 送给编码器编码，将编码后的数据写入文件
*/
encode(c, frame, pkt, f);
}
/*
冲洗编码器，将剩余的编码后的数据读出来，写入文件
*/
encode(c, NULL, pkt, f);
/* Add sequence end code to have a real MPEG file.
It makes only sense because this tiny examples writes packets
directly. This is called "elementary stream" and only works for some
codecs. To create a valid file, you usually need to write packets
into a proper file format or protocol; see muxing.c.
*/
if (codec->id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO || codec->id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO)
fwrite(endcode, 1, sizeof(endcode), f);
//关闭文件
fclose(f);
//释放资源
avcodec_free_context(&c);
av_frame_free(&frame);
av_packet_free(&pkt);
return 0;
}
-
从命令行中输出文件的路径， 使用的编码器名字
-
根据名字找到对应的编码器
-
创建编码器上下文，设置编码器的参数（码率，时间基，帧率，宽高，颜色格式，b帧个数）
-
打开编码器
-
创建AVFrame 保存待编码的数据
-
创建AVPacket保存编码后的数据
-
编码1秒钟的数据
-
冲洗编码器，将剩余数据读出
-
关闭文件，释放资源
encode
static void 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);
//给编码器送frame
ret = avcodec_send_frame(enc_ctx, frame);
if (ret < 0) {
fprintf(stderr, "Error sending a frame for encoding\n");
exit(1);
}
while (ret >= 0) {
//从编码器读pkt
ret = avcodec_receive_packet(enc_ctx, pkt);
if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF)
{
//EAGAIN 代表需要继续送入 frame 才可以开始读取
//AVERROR_EOF 代表编码器已经没有数据可以读了
return;
}
else if (ret < 0) {
fprintf(stderr, "Error during encoding\n");
exit(1);
}
printf("Write packet %3"PRId64" (size=%5d)\n", pkt->pts, pkt->size);
//将编码后的数据写入文件
fwrite(pkt->data, 1, pkt->size, outfile);
//取消引用pkt
av_packet_unref(pkt);
}
}
-
调用 avcodec_send_frame 给编码器送frame
-
循环调用avcodec_receive_packet 从编码器读pkt
-
EAGAIN 代表需要继续送入 frame 才可以开始读取
-
AVERROR_EOF 代表编码器已经没有数据可以读了,例如传入空的frame，对编码器进行了flush操作
-
-
将编码后数据写入文件
-
取消引用pkt
最后输出的文件，可以使用ffplay 进行播放
➜ /tmp ffplay -i encode_video.h264
