导读
在后面的咱们应用FFmpeg进行相干实际，对音视视频进行理解封装、解码等相干操作，明天咱们持续应用FFmpeg进行实际，应用FFmpeg进行音视频编码。
工作一：
在后面《FFmpeg连载4-音频解码》咱们将音频解码成PCM并输入到本地文件，明天咱们就把这个输入到本地的PCM文件进行读取从新编码成AAC音频文件并输入到本地。
工作二：
在《FFmpeg连载3-视频解码》一节中咱们将视频解码成YUV并且输入到本地文件，明天咱们读取这个输入的YUV本地文件进行从新编码成H264视频文件并输入到本地。
H264编码规格简介
因为在设置编码器参数时须要用到profile，所以在这里简略介绍下H264的几种profile规格。
1、Baseline Profile
反对I/P帧，只反对无交织（Progressive）和CAVLC
个别用于低阶或须要额定容错的利用，比方视频通话、手机视频等即时通信畛域
2、Extended Profile
在Baseline的根底上减少了额定的性能，反对流之间的切换，改良误码性能
反对I/P/B/SP/SI帧，只反对无交织（Progressive）和CAVLC
适宜于视频流在网络上的传输场合，比方视频点播
3、Main Profile
提供I/P/B帧，反对无交织（Progressive）和交织（Interlaced），反对CAVLC和CABAC
用于支流消费类电子产品规格如低解码（相对而言）的MP4、便携的视频播放器、PSP和iPod等。
4、High Profile
最罕用的规格
在Main的根底上减少了8x8外部预测、自定义量化、无损视频编码和更多的YUV格局（如4:4:4）
High 4:2:2 Profile（Hi422P）
High 4:4:4 Predictive Profile（Hi444PP）
High 4:2:2 Intra Profile
High 4:4:4 Intra Profile
用于播送及视频碟片存储（蓝光影片），高清电视的利用
YUV视频编码
在后面解码的文章中咱们介绍了一组解码的函数avcodec_send_packet和avcodec_receive_frame，同样对于编码也有对应的一组函数，它们是avcodec_send_frame和avcodec_receive_packet,
同样一个的调用avcodec_send_frame须要对应多个avcodec_receive_packet的接管。
相干代码及正文如下:
VideoEncoder.hclass VideoEncoder {public: void encode_yuv_to_h264(const char *yuv_path,const char *h264_path);};C++实现文件：
#include "VideoEncoder.h"#include <iostream>extern "C"{#include "libavcodec/avcodec.h"#include <libavformat/avformat.h>#include <libavutil/avutil.h>#include <libavutil/opt.h>}static FILE *h264_out = nullptr;void encode_video(AVCodecContext* avCodecContext,AVFrame* avFrame,AVPacket* avPacket){ int ret = avcodec_send_frame(avCodecContext,avFrame); if(ret < 0){ std::cout << "yuv发送编码失败" << std::endl; } while (true){ ret = avcodec_receive_packet(avCodecContext,avPacket); if(ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF){ std::cout << "须要输送更多yuv数据" << std::endl; break; } std::cout << "写入文件h264" << std::endl; fwrite(avPacket->data,1,avPacket->size,h264_out); av_packet_unref(avPacket); }}void VideoEncoder::encode_yuv_to_h264(const char *yuv_path, const char *h264_path) { const AVCodec *avCodec = avcodec_find_encoder(AV_CODEC_ID_H264); AVCodecContext *avCodecContext = avcodec_alloc_context3(avCodec); avCodecContext->time_base = {1,25}; // 配置编码器参数 avCodecContext->width = 720; avCodecContext->height = 1280; avCodecContext->bit_rate = 2000000; avCodecContext->profile = FF_PROFILE_H264_MAIN; avCodecContext->gop_size = 10; avCodecContext->time_base = {1,25}; avCodecContext->framerate = {25,1}; // b帧的数量 avCodecContext->max_b_frames = 1; avCodecContext->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P; // 设置H264的编码器参数为提早模式，进步编码品质，然而会造成编码速度降落 av_opt_set(avCodecContext->priv_data,"preset","slow",0); // 关上编码器 int ret = avcodec_open2(avCodecContext,avCodec, nullptr); if(ret < 0){ std::cout << "编码器关上失败:" << strerror(ret) << std::endl; // todo 在析构函数中开释资源 return; } AVPacket *avPacket = av_packet_alloc(); AVFrame *avFrame = av_frame_alloc(); avFrame->width = avCodecContext->width; avFrame->height = avCodecContext->height; avFrame->format = avCodecContext->pix_fmt; // 为frame调配buffer av_frame_get_buffer(avFrame,0); av_frame_make_writable(avFrame); h264_out = fopen(h264_path,"wb"); // 读取yuv数据送入编码器 FILE *input_media = fopen(yuv_path,"r"); if(nullptr == input_media){ std::cout << "输出文件关上失败" << std::endl; return; } int pts = 0; while (!feof(input_media)){ int64_t frame_size = avFrame->width * avFrame->height * 3 / 2; int64_t read_size = 0; // 这里能够自行理解下ffmpeg字节对齐的问题 if(avFrame->width == avFrame->linesize[0]){ std::cout << "不存在padding字节" << std::endl; // 读取y read_size += fread(avFrame->data[0],1,avFrame->width * avFrame->height,input_media); // 读取u read_size += fread(avFrame->data[1],1,avFrame->width * avFrame->height / 4,input_media); // 读取v read_size += fread(avFrame->data[2],1,avFrame->width * avFrame->height / 4,input_media); } else{ std::cout << "存在padding字节" << std::endl; // 须要对YUV重量进行逐行读取 for (int i = 0; i < avFrame->height;i++) { // 读取y read_size += fread(avFrame->data[0] + i * avFrame->linesize[0],1,avFrame->width,input_media); } // 读取u和v for (int i = 0; i < avFrame->height / 2; i++) { read_size += fread(avFrame->data[1] + i * avFrame->linesize[1],1,avFrame->width / 2,input_media); read_size += fread(avFrame->data[2] + i * avFrame->linesize[2],1,avFrame->width / 2,input_media); } } pts += (1000000 / 25); avFrame->pts = pts; if(read_size != frame_size){ std::cout << "读取数据有误:" << std::endl; } encode_video(avCodecContext,avFrame,avPacket); } // 冲刷编码器 encode_video(avCodecContext, nullptr,avPacket); fflush(h264_out);}须要留神的是在读取YUV数据填充AVFrame时须要辨别开释存在字节对齐的问题。
AAC简略介绍
AAC（Advanced Audio Coding，译为：高级音频编码），是由Fraunhofer IIS、杜比实验室、AT&T、Sony、Nokia等公司共同开发的有损音频编码和文件格式。
AAC相较于MP3的有更多的改良：
1、更多的采样率抉择：8kHz ~ 96kHz，MP3为16kHz ~ 48kHz
2、更高的声道数下限：48个，MP3在MPEG-1模式下为最多双声道，MPEG-2模式下5.1声道
3、改良的压缩性能：以较小的文件大小提供更高的品质
4、......等等等
AAC是一个宏大家族，为了适应不同场合的须要，它有很多种规格可供选择。上面简略介绍几种常见的规格：
1、AAC Main：主规格
2、AAC LC：低复杂度规格（Low Complexity），适宜中等比特率，比方96kbps ~ 192kbps之间。当初的手机比拟常见的MP4文件中的音频局部应用了该规格
3、AAC HE：高效率规格（High Efficiency），适宜低比特率，HE有v1和v2两个版本，其中v1适宜48kbps ~ 64kbps；v2适宜低于32kbps，可在低至32kbps的比特率下提供靠近CD品质的声音。
貌似FFmpeg自带的AAC编码器不反对这个？？？
PCM音频编码
间接上代码吧...
/** * 将PCM编码成AAC */extern "C"{#include <libavcodec/avcodec.h>#include <libavutil/log.h>#include <libavformat/avformat.h>#include <libavutil/samplefmt.h>#include <libavutil/common.h>#include <libavutil/channel_layout.h>}class AudioEncoder{public: /** * 保持编码器开释反对该采样格局 * @param codec * @param sample_fmt * @return */ bool check_sample_fmt(const AVCodec *codec, enum AVSampleFormat sample_fmt) { const enum AVSampleFormat *p = codec->sample_fmts; while (*p != AV_SAMPLE_FMT_NONE) { // 通过AV_SAMPLE_FMT_NONE作为结束符 if (*p == sample_fmt) return true; p++; } return false; } /** * 查看编码器开释反对该采样率 * @param codec * @param sample_rate * @return */ bool check_sample_rate(const AVCodec *codec, const int sample_rate) { const int *p = codec->supported_samplerates; while (*p != 0) {// 0作为退出条件，比方libfdk-aacenc.c的aac_sample_rates printf("%s support %dhz\n", codec->name, *p); if (*p == sample_rate) return true; p++; } return false; } void encode_pcm_to_aac(const char *pcm_path,const char *aac_path){ av_log_set_level(AV_LOG_DEBUG); const AVCodec *avCodec = avcodec_find_encoder(AV_CODEC_ID_AAC); AVCodecContext *avCodecContext = avcodec_alloc_context3(avCodec); avCodecContext->sample_rate = 44100; // 默认的aac编码器输出的PCM格局为:AV_SAMPLE_FMT_FLTP avCodecContext->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP; avCodecContext->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO; avCodecContext->bit_rate = 128 * 1024; avCodecContext->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO; avCodecContext->channels = av_get_channel_layout_nb_channels(avCodecContext->channel_layout); avCodecContext->profile = FF_PROFILE_MPEG2_AAC_HE; //ffmpeg默认的aac是不带adts，而fdk_aac默认带adts，这里咱们强制不带 avCodecContext->flags = AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER; /* 检测反对采样格局反对状况 */ if (!check_sample_fmt(avCodec, avCodecContext->sample_fmt)) { av_log(nullptr, AV_LOG_DEBUG,"Encoder does not support sample format %s", av_get_sample_fmt_name(avCodecContext->sample_fmt)); return; } if (!check_sample_rate(avCodec, avCodecContext->sample_rate)) { av_log(nullptr, AV_LOG_DEBUG,"Encoder does not support sample rate %d", avCodecContext->sample_rate); return; } AVFormatContext *avFormatContext = avformat_alloc_context(); const AVOutputFormat *avOutputFormat = av_guess_format(nullptr,aac_path, nullptr); avFormatContext->oformat = avOutputFormat; AVStream *aac_stream = avformat_new_stream(avFormatContext,avCodec); // 关上编码器 int ret = avcodec_open2(avCodecContext,avCodec, nullptr); if(ret < 0){ char error[1024]; av_log(nullptr, AV_LOG_DEBUG,"编码器关上失败: %s", av_strerror(ret,error,1024)); } // 编码信息拷贝，放在关上编码器之后 ret = avcodec_parameters_from_context(aac_stream->codecpar,avCodecContext); // 关上输入流 avio_open(&avFormatContext->pb,aac_path,AVIO_FLAG_WRITE); ret = avformat_write_header(avFormatContext, nullptr); if(ret < 0){ char error[1024]; av_log(nullptr, AV_LOG_DEBUG,"avformat_write_header fail: %s", av_strerror(ret,error,1024)); return; } AVPacket *avPacket = av_packet_alloc(); AVFrame *avFrame = av_frame_alloc(); avFrame->channel_layout = avCodecContext->channel_layout; avFrame->format = avCodecContext->sample_fmt; avFrame->channels = avCodecContext->channels; // 每次送多少数据给编码器 aac是1024个采样点 avFrame->nb_samples = avCodecContext->frame_size; // 调配buffer av_frame_get_buffer(avFrame,0); // 每帧数据大小 int per_sample = av_get_bytes_per_sample(static_cast<AVSampleFormat>(avFrame->format)); FILE *pcm_file = fopen(pcm_path,"rb"); int64_t pts = 0; while (!feof(pcm_file)){ // 设置可写 ret = av_frame_make_writable(avFrame); // 从输出文件中交替读取各个声道的数据 for (int i = 0; i < avFrame->nb_samples; ++i) { for (int ch = 0; ch < avCodecContext->channels; ++ch) { fread(avFrame->data[ch] + per_sample * i,1,per_sample,pcm_file); } } // 设置pts 应用采样率作为pts的单位，具体换算成秒 pts*1/采样率 pts += avFrame->nb_samples; avFrame->pts = pts; if(ret < 0){ char error[1024]; av_strerror(ret,error,1024); av_log(nullptr, AV_LOG_DEBUG,"av_samples_fill_arrays fail: %s",error); return; } // 送去编码 ret = avcodec_send_frame(avCodecContext,avFrame); if(ret < 0){ char error[1024]; av_strerror(ret,error,1024); av_log(nullptr, AV_LOG_DEBUG,"avcodec_send_frame fail: %s", error); return; } while (true){ ret = avcodec_receive_packet(avCodecContext,avPacket); if(ret == AVERROR_EOF || ret == AVERROR(EAGAIN)){ // 须要更多数据 av_log(nullptr, AV_LOG_DEBUG,"avcodec_receive_packet need more data"); break; } else if(ret < 0){ char error[1024]; av_log(nullptr, AV_LOG_DEBUG,"avcodec_receive_packet fail: %s", av_strerror(ret,error,1024)); break; } else{ avPacket->stream_index = aac_stream->index; av_interleaved_write_frame(avFormatContext,avPacket); av_packet_unref(avPacket); } } } av_write_trailer(avFormatContext); // 敞开 avio_close(avFormatContext->pb); av_packet_free(&avPacket); av_frame_free(&avFrame); }};todo与思考
1、在下面的例子中咱们编码进去的视频文件，如果通过ffprobe命令来看出相干媒体信息的话，是没有时长的，也就是说咱们尽管编码胜利了，然而视频的工夫戳失落了，如果想要编码出正确的工夫那该如何解决呢？
编码进去的音频的时长是对的，能够参考下音频是怎么计算的。
2、无论是编码器还是解码器，在没有更多数据输送时都应该发送空的数据包进行数据冲刷，以达到将解码器或编码器外部所有数据获取完的目标...
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