3.视频解码流程

解码流程:

  1. 注册组件
    注册解码器、编码器等
    av_register_all()

  2. 打开封装格式
    例如打开mp4、mov、wmv等文件
    avformat_open_input()

  3. 查找流
    如果是视频解码,查找视频流:avformat_find_stream_info()
    如果是音频解码,查找音频流

  4. 查找视频解码器
    一. 查找视频流索引位置
    二.根据视频流索引,获取解码器上下文
    三.根据解码器上下文,获得解码器id,然后查找解码器

  5. 打开解码器
    avcode_open2()

  6. 循环读取视频的压缩数据
    每读取到一帧就解码一帧

  7. 解码帧数据

  8. 关闭解码器,解码完成


解码实现:

视频解码:

//导入头文件
//核心库
#include "libavcodec/avcodec.h"
//封装格式处理库
#include "libavformat/avformat.h"
//工具库
#include "libavutil/imgutils.h"
//视频像素数据格式库
#include "libswscale/swscale.h"
//inFilePath:输入文件->mp4、mov等等->封装格式
//outFilePath:输出文件->YUV文件->视频像素数据格式
+(void) ffmepgVideoDecode:(NSString*)inFilePath outFilePath:(NSString*)outFilePath{
    //第一步:组册组件
    av_register_all();
    
    //第二步:打开封装格式->打开文件
    //参数一:封装格式上下文
    //作用:保存整个视频信息(解码器、编码器等等...)
    //信息:码率、帧率等...
    AVFormatContext* avformat_context = avformat_alloc_context();
    //参数二:视频路径
    const char *url = [inFilePath UTF8String];
    //在我们iOS里面
    //NSString* path = @"/user/dream/test.mov";
    //const char *url = [path UTF8String]
    //参数三:指定输入的格式
    //参数四:设置默认参数
    int avformat_open_input_result = avformat_open_input(&avformat_context, url, NULL, NULL);
    if (avformat_open_input_result != 0){
        //安卓平台下log
        NSLog(@"打开文件失败");
        //iOS平台下log
        //NSLog("打开文件失败");
        //不同的平台替换不同平台log日志
        return;
    }
    
    //第三步:查找视频流->拿到视频信息
    //参数一:封装格式上下文
    //参数二:指定默认配置
    int avformat_find_stream_info_result = avformat_find_stream_info(avformat_context, NULL);
    if (avformat_find_stream_info_result < 0){
        NSLog(@"查找失败");
        return;
    }
    
    //第四步:查找视频解码器
    //1、查找视频流索引位置
    int av_stream_index = -1;
    for (int i = 0; i < avformat_context->nb_streams; ++i) {
        //判断流类型:视频流、音频流、字母流等等...
        if (avformat_context->streams[i]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO){
            av_stream_index = i;
            break;
        }
    }
    
    //2、根据视频流索引,获取解码器上下文
    AVCodecContext *avcodec_context = avformat_context->streams[av_stream_index]->codec;
    
    //3、根据解码器上下文,获得解码器ID,然后查找解码器
    AVCodec *avcodec = avcodec_find_decoder(avcodec_context->codec_id);
    
    
    //第五步:打开解码器
    int avcodec_open2_result = avcodec_open2(avcodec_context, avcodec, NULL);
    if (avcodec_open2_result != 0){
        NSLog(@"打开解码器失败");
        return;
    }
    
    //测试一下
    //打印信息
    NSLog(@"解码器名称:%s", avcodec->name);
    
    
    //第六步:读取视频压缩数据->循环读取
    //1、分析av_read_frame参数
    //参数一:封装格式上下文
    //参数二:一帧压缩数据 = 一张图片
    //av_read_frame()
    //结构体大小计算:字节对齐原则
    AVPacket* packet = (AVPacket*)av_malloc(sizeof(AVPacket));
    
    //3.2 解码一帧视频压缩数据->进行解码(作用:用于解码操作)
    //开辟一块内存空间
    AVFrame* avframe_in = av_frame_alloc();
    int decode_result = 0;
    
    
    //4、注意:在这里我们不能够保证解码出来的一帧视频像素数据格式是yuv格式
    //参数一:源文件->原始视频像素数据格式宽
    //参数二:源文件->原始视频像素数据格式高
    //参数三:源文件->原始视频像素数据格式类型
    //参数四:目标文件->目标视频像素数据格式宽
    //参数五:目标文件->目标视频像素数据格式高
    //参数六:目标文件->目标视频像素数据格式类型
    struct SwsContext *swscontext = sws_getContext(avcodec_context->width,
                                            avcodec_context->height,
                                            avcodec_context->pix_fmt,
                                            avcodec_context->width,
                                            avcodec_context->height,
                                            AV_PIX_FMT_YUV420P,
                                            SWS_BICUBIC,
                                            NULL,
                                            NULL,
                                            NULL);
    
    //创建一个yuv420视频像素数据格式缓冲区(一帧数据)
    AVFrame* avframe_yuv420p = av_frame_alloc();
    //给缓冲区设置类型->yuv420类型
    //得到YUV420P缓冲区大小
    //参数一:视频像素数据格式类型->YUV420P格式
    //参数二:一帧视频像素数据宽 = 视频宽
    //参数三:一帧视频像素数据高 = 视频高
    //参数四:字节对齐方式->默认是1
    int buffer_size = av_image_get_buffer_size(AV_PIX_FMT_YUV420P,
                                               avcodec_context->width,
                                               avcodec_context->height,
                                               1);
    
    //开辟一块内存空间
    uint8_t *out_buffer = (uint8_t *)av_malloc(buffer_size);
    //向avframe_yuv420p->填充数据
    //参数一:目标->填充数据(avframe_yuv420p)
    //参数二:目标->每一行大小
    //参数三:原始数据
    //参数四:目标->格式类型
    //参数五:宽
    //参数六:高
    //参数七:字节对齐方式
    av_image_fill_arrays(avframe_yuv420p->data,
                         avframe_yuv420p->linesize,
                         out_buffer,
                         AV_PIX_FMT_YUV420P,
                         avcodec_context->width,
                         avcodec_context->height,
                         1);
    
    int y_size, u_size, v_size;
    
    
    //5.2 将yuv420p数据写入.yuv文件中
    //打开写入文件
    const char *outfile = [outFilePath UTF8String];
    FILE* file_yuv420p = fopen(outfile, "wb+");
    if (file_yuv420p == NULL){
        NSLog(@"输出文件打开失败");
        return;
    }
    
    int current_index = 0;
    
    while (av_read_frame(avformat_context, packet) >= 0){
        //>=:读取到了
        //<0:读取错误或者读取完毕
        //2、是否是我们的视频流
        if (packet->stream_index == av_stream_index){
            //第七步:解码
            //学习一下C基础,结构体
            //3、解码一帧压缩数据->得到视频像素数据->yuv格式
            //采用新的API
            //3.1 发送一帧视频压缩数据
            avcodec_send_packet(avcodec_context, packet);
            //3.2 解码一帧视频压缩数据->进行解码(作用:用于解码操作)
            decode_result = avcodec_receive_frame(avcodec_context, avframe_in);
            if (decode_result == 0){
                //解码成功
                //4、注意:在这里我们不能够保证解码出来的一帧视频像素数据格式是yuv格式
                //视频像素数据格式很多种类型: yuv420P、yuv422p、yuv444p等等...
                //保证:我的解码后的视频像素数据格式统一为yuv420P->通用的格式
                //进行类型转换: 将解码出来的视频像素点数据格式->统一转类型为yuv420P
                //sws_scale作用:进行类型转换的
                //参数一:视频像素数据格式上下文
                //参数二:原来的视频像素数据格式->输入数据
                //参数三:原来的视频像素数据格式->输入画面每一行大小
                //参数四:原来的视频像素数据格式->输入画面每一行开始位置(填写:0->表示从原点开始读取)
                //参数五:原来的视频像素数据格式->输入数据行数
                //参数六:转换类型后视频像素数据格式->输出数据
                //参数七:转换类型后视频像素数据格式->输出画面每一行大小
                sws_scale(swscontext,
                          (const uint8_t *const *)avframe_in->data,
                          avframe_in->linesize,
                          0,
                          avcodec_context->height,
                          avframe_yuv420p->data,
                          avframe_yuv420p->linesize);
                
                //方式一:直接显示视频上面去
                //方式二:写入yuv文件格式
                //5、将yuv420p数据写入.yuv文件中
                //5.1 计算YUV大小
                //分析一下原理?
                //Y表示:亮度
                //UV表示:色度
                //有规律
                //YUV420P格式规范一:Y结构表示一个像素(一个像素对应一个Y)
                //YUV420P格式规范二:4个像素点对应一个(U和V: 4Y = U = V)
                y_size = avcodec_context->width * avcodec_context->height;
                u_size = y_size / 4;
                v_size = y_size / 4;
                //5.2 写入.yuv文件
                //首先->Y数据
                fwrite(avframe_yuv420p->data[0], 1, y_size, file_yuv420p);
                //其次->U数据
                fwrite(avframe_yuv420p->data[1], 1, u_size, file_yuv420p);
                //再其次->V数据
                fwrite(avframe_yuv420p->data[2], 1, v_size, file_yuv420p);
                
                current_index++;
                NSLog(@"当前解码第%d帧", current_index);
            }
        }
    }
    
    //第八步:释放内存资源,关闭解码器
    av_packet_free(&packet);
    fclose(file_yuv420p);
    av_frame_free(&avframe_in);
    av_frame_free(&avframe_yuv420p);
    free(out_buffer);
    avcodec_close(avcodec_context);
    avformat_free_context(avformat_context);
}
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