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FFmpeg视频处理工具使用总结
环境配置
- 在C++程序中使用FFmpeg之前,需要包含相应的头文件,并根据是否使用C++编译器,可能需要添加
extern "C"
块。在C++中,当包含C语言的头文件时,需要使用extern "C"来告诉编译器这是一个C语言的函数,避免C++的名称修饰导致链接错误。这个例子中,包含了FFmpeg库的头文件,用于处理多媒体文件。 - 在C++中,当包含C语言的头文件时,需要使用extern "C"来告诉编译器这是一个C语言的函数,避免C++的名称修饰导致链接错误。
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
#include <libavformat/avformat.h>
#include <libavutil/avutil.h>
#include <libavutil/log.h>
#ifdef __cplusplus
}
#endif
主函数与参数处理
程序入口点是main
函数,它处理命令行参数并设置日志级别。
-
检查传入的参数个数是否大于等于3,如果参数个数小于3,就输出错误信息并退出程序。
-
将第一个参数赋值给变量src,将第二个参数赋值给变量dst,这样就得到了输入文件路径和输出文件路径。
-
调用av_log_set_level函数设置日志级别为AV_LOG_DEBUG,这样在程序执行过程中会打印出调试级别的日志信息。
int main(int argc, char *argv[]) {
// 参数检查
if (argc < 3) {
av_log(nullptr, AV_LOG_ERROR, "Usage: %s <input file> <output file>\n", argv[0]);
exit(-1);
}
// 输入输出文件路径
char *src = argv[1];
char *dst = argv[2];
// 设置日志级别
av_log_set_level(AV_LOG_DEBUG);
}
打开输入文件
使用avformat_open_input
打开输入文件,并检查返回值。avformat_open_input是libavformat库中的一个函数,用于打开一个输入文件并初始化输入上下文。
输入参数如下:
- AVFormatContext **ps:指向要初始化的AVFormatContext指针的指针。函数将分配一个AVFormatContext结构并将其指针保存在该参数指向的地址中。
- const char *url:输入文件的URL或文件名。
- AVInputFormat *fmt:强制指定要使用的输入格式。如果为NULL,则函数将根据输入文件的扩展名自动选择适当的格式。
- AVDictionary **options:一个指向AVDictionary结构指针的指针,用于设置差异化选项。可以使用该参数来设置例如输入缓冲区大小、超时值等选项。
- int (*interrupt_callback)(void):设置中断回调函数。如果输入操作需要中断,则调用此回调函数。如果为NULL,则不设置中断回调。
函数执行成功后,ps将指向已初始化的AVFormatContext结构,可以使用该结构来进行后续的输入操作。执行失败时,ps将保持不变,而函数将返回一个负值以表示错误原因。
int ret = avformat_open_input(&pFormatCtx, src, nullptr, nullptr);
if (ret < 0) {
av_log(nullptr, AV_LOG_ERROR, "Could not open input file: %s\n", src);
exit(-1);
}
获取流信息
调用av_find_best_stream
找到最佳的视频流。
av_find_best_stream是FFmpeg库中的一个函数,用于查找最佳的流索引。它的定义如下:
int av_find_best_stream(AVFormatContext *ic, enum AVMediaType type, int wanted_stream_nb, int related_stream, AVCodec **decoder_ret, int flags);
参数说明如下:
ic
:指向AVFormatContext的指针,表示输入的封装格式上下文。type
:表示所需流的媒体类型,可以是AVMEDIA_TYPE_AUDIO
、AVMEDIA_TYPE_VIDEO
或AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE
。wanted_stream_nb
:表示所需流的索引号。related_stream
:表示关联的流的索引号。通常设置为负值,表示没有关联的流。decoder_ret
:指向AVCodec指针的指针,用于返回找到的解码器。flags
:表示查找流的标志位,可以是AVFMT_FLAG_NOFILE
、AVFMT_FLAG_GENPTS
等。
函数返回值为找到的流的索引号,如果未找到则返回负值错误代码。
这个函数的主要功能是根据指定的媒体类型和索引号,在输入的封装格式上下文中查找最佳的流索引。它会根据一些条件(如流的媒体类型、时间基等)进行评估,然后返回找到的最佳流索引,并通过decoder_ret
参数返回对应的解码器。av_find_best_stream是FFmpeg库中的一个函数,用于查找最佳的流索引。它的定义如下:
ret = av_find_best_stream(pFormatCtx, AVMEDIA_TYPE_VIDEO, -1, -1, nullptr, 0);
if (ret < 0) {
av_log(nullptr, AV_LOG_ERROR, "Failed to retrieve input stream information\n");
goto _ERROR;
}
分配输出文件上下文
使用avformat_alloc_context
分配输出文件的格式上下文。
avformat_alloc_context是FFmpeg中的一个函数,用于分配一个AVFormatContext结构体,并初始化其成员变量。
输入参数为void。avformat_alloc_context是FFmpeg中的一个函数,用于分配一个AVFormatContext结构体,并初始化其成员变量。
输入参数为void。
oFormatCtx = avformat_alloc_context();
if (oFormatCtx == nullptr) {
av_log(nullptr, AV_LOG_ERROR, "Failed to allocate output context\n");
goto _ERROR;
}
猜测输出文件格式
使用av_guess_format
猜测输出文件的格式。
av_guess_format
是FFmpeg库中的一个函数,用于猜测输入参数的格式。它的输入参数包括:
const char *short_name
:输入参数的短名称。这是一个字符串,通常是文件的扩展名或格式的简称。const char *filename
:输入参数的文件名。这是一个字符串,指定要处理的文件路径。const char *mime_type
:输入参数的MIME类型。这是一个字符串,指定要处理的媒体类型。
这些输入参数可根据实际需求来选择设置,也可以通过设置为NULL来忽略某些参数。根据提供的输入参数,av_guess_format
函数会尝试猜测并返回最有可能的格式。
注意:在使用av_guess_format
函数时,应确保FFmpeg库已正确初始化,并且所需的输入参数有效且符合可接受的格式。av_guess_format
是FFmpeg库中的一个函数,用于猜测输入参数的格式。它的输入参数包括:
const char *short_name
:输入参数的短名称。这是一个字符串,通常是文件的扩展名或格式的简称。const char *filename
:输入参数的文件名。这是一个字符串,指定要处理的文件路径。const char *mime_type
:输入参数的MIME类型。这是一个字符串,指定要处理的媒体类型。
这些输入参数可根据实际需求来选择设置,也可以通过设置为NULL来忽略某些参数。根据提供的输入参数,av_guess_format
函数会尝试猜测并返回最有可能的格式。
注意:在使用av_guess_format
函数时,应确保FFmpeg库已正确初始化,并且所需的输入参数有效且符合可接受的格式。
outFmt = av_guess_format(nullptr, dst, nullptr);
if (outFmt == nullptr) {
av_log(nullptr, AV_LOG_ERROR, "Failed to guess output format\n");
goto _ERROR;
}
oFormatCtx->oformat = outFmt;
创建视频流并设置参数
为输出文件创建视频流,并复制输入视频流的参数。
outStream = avformat_new_stream(oFormatCtx, nullptr);
avcodec_parameters_copy(outStream->codecpar, pFormatCtx->streams[ret]->codecpar);
outStream->codecpar->codec_tag = 0;
打开输出文件并写入头信息
使用avio_open2
打开输出文件,并使用avformat_write_header
写入文件头信息。
avio_open2 是用于打开一个输入输出数据流的函数,它的输入参数包括:
- AVIOContext **s:指向用于输入输出的 AVIOContext 结构体的指针。
- const char *filename:输入输出的文件名或者URL地址,使用 “r” 模式打开用于输入,使用 “w” 模式打开用于输出。
- int flags:打开文件的参数,可以是 AVIO_FLAG_READ 表示输入流、AVIO_FLAG_WRITE 表示输出流、AVIO_FLAG_READ_WRITE 表示输入输出流。
- const AVIOInterruptCB *int_cb:输入输出中断回调函数的指针。
- AVDictionary **options:用于传递其他选项的字典指针。可以设置 NULL 以忽略其他选项。
avformat_write_header 是用于写入文件头信息的函数,它的输入参数包括:
- AVFormatContext *s:指向 AVFormatContext 结构体的指针,表示待写入文件的格式上下文。
- AVDictionary **options:用于传递其他选项的字典指针。可以设置 NULL 以忽略其他选项。
这些函数用于打开输入输出数据流和写入文件头信息时,需要通过传入一些参数来配置打开的流和文件的属性和选项。avio_open2 是用于打开一个输入输出数据流的函数,它的输入参数包括:
ret = avio_open2(&oFormatCtx->pb, dst, AVIO_FLAG_WRITE, nullptr, nullptr);
if (ret < 0) {
av_log(nullptr, AV_LOG_ERROR, "Failed to open output file: %s\n", dst);
goto _ERROR;
}
ret = avformat_write_header(oFormatCtx, nullptr);
if (ret < 0) {
av_log(nullptr, AV_LOG_ERROR, "Failed to write output file header\n");
goto _ERROR;
}
读取、转换并写入帧数据
读取输入文件的视频帧,转换时间戳,并使用av_interleaved_write_frame
写入输出文件。
av_interleaved_write_frame函数是FFmpeg库中的一个函数,用于将音视频数据包写入容器文件。
函数的参数如下:
-
AVFormatContext *s: AVFormatContext结构体指针,表示容器格式上下文,用于管理容器格式相关的信息。
-
AVPacket *pkt: AVPacket结构体指针,表示音视频数据包,包含音视频数据以及相关的参数信息。
函数的返回值为整形,表示函数的执行结果。如果返回值为0,则表示成功写入数据包;如果返回值为负值,则表示写入失败。
注意:在调用av_interleaved_write_frame函数之前,需要先调用avformat_write_header函数来写入容器文件的头部信息;在所有音视频数据包写入完成后,还需要调用av_write_trailer函数来写入容器文件的尾部信息。
此外,av_interleaved_write_frame函数只能用于写入已经交错存储的音视频数据包,如果数据包未经过交错处理,则需要使用av_write_frame函数来分别写入音频数据包和视频数据包。av_interleaved_write_frame函数是FFmpeg库中的一个函数,用于将音视频数据包写入容器文件。
while (av_read_frame(pFormatCtx, &pkt) >= 0) {
if (pkt.stream_index == ret) {
// 转换时间戳等
pkt.pts = av_rescale_q_rnd(pkt.pts, inSteam->time_base, outStream->time_base, AV_ROUND_NEAR_INF);
pkt.dts = av_rescale_q_rnd(pkt.dts, inSteam->time_base, outStream->time_base, AV_ROUND_NEAR_INF);
pkt.duration = av_rescale_q(pkt.duration, inSteam->time_base, outStream->time_base);
// 写入帧数据
av_interleaved_write_frame(oFormatCtx, &pkt);
}
av_packet_unref(&pkt);
}
写入尾信息并释放资源
使用av_write_trailer
写入文件尾信息,并释放所有资源。
函数av_write_trailer的参数是AVFormatContext。
AVFormatContext是一个存储了整个音视频文件信息的结构体,包含了音视频流、容器格式信息以及封装器相关的信息。
av_write_trailer函数的功能是将容器头信息写入到输出文件中,并完成文件封装的最后步骤。具体而言,它会将封装器中剩余的音视频数据写入到输出文件中,并更新容器头的相关信息,如文件大小、时长等。
在调用av_write_trailer函数之前,需要保证所有的音视频数据已经被写入到容器中,否则可能会导致文件不完整或者损坏。
调用av_write_trailer函数之后,应释放AVFormatContext相关的资源,包括关闭文件和释放相关的内存。
示例代码如下:
AVFormatContext* outputContext = nullptr;
// 初始化outputContext的代码
// ...
// 写入所有音视频数据到容器
// ...
av_write_trailer(outputContext);
// 释放相关资源
avformat_close_input(&outputContext);
avformat_free_context(outputContext);
函数av_write_trailer的参数是AVFormatContext。
AVFormatContext是一个存储了整个音视频文件信息的结构体,包含了音视频流、容器格式信息以及封装器相关的信息。
av_write_trailer函数的功能是将容器头信息写入到输出文件中,并完成文件封装的最后步骤。具体而言,它会将封装器中剩余的音视频数据写入到输出文件中,并更新容器头的相关信息,如文件大小、时长等。
在调用av_write_trailer函数之前,需要保证所有的音视频数据已经被写入到容器中,否则可能会导致文件不完整或者损坏。
调用av_write_trailer函数之后,应释放AVFormatContext相关的资源,包括关闭文件和释放相关的内存。
示例代码如下:
AVFormatContext* outputContext = nullptr;
// 初始化outputContext的代码
// ...
// 写入所有音视频数据到容器
// ...
av_write_trailer(outputContext);
// 释放相关资源
avformat_close_input(&outputContext);
avformat_free_context(outputContext);
av_write_trailer(oFormatCtx);
_ERROR:
// 清理资源
if (oFormatCtx && oFormatCtx->pb) {
avio_close(oFormatCtx->pb);
oFormatCtx->pb = nullptr;
}
if (oFormatCtx) {
avformat_free_context(oFormatCtx);
oFormatCtx = nullptr;
}
if (pFormatCtx) {
avformat_free_context(pFormatCtx);
pFormatCtx = nullptr;
}
运行程序
程序需要传入两个参数:输入文件路径和输出文件路径。例如:
./my_ffmpeg_tool input.mp4 output.mkv
确保替换为您的实际文件名和所需的输出格式。
注意事项
- 确保FFmpeg开发库已正确安装且可链接。
- 检查程序输出的错误信息以进行调试。
- 程序可能需要适当的读取和写入权限。
源代码
- cmake 源文件
cmake_minimum_required(VERSION 3.27)
project(FFmpeg_exercise)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 14)
# 定义FFmpeg的安装路径变量
set(FFMPEG_INSTALL_DIR "/usr/local/ffmpeg")
# 将FFmpeg的头文件目录添加到包含路径
include_directories(${FFMPEG_INSTALL_DIR}/include)
# 定义FFmpeg库的基础名称(根据你的需要调整)
set(FFMPEG_LIBS "avcodec;avformat;avutil") # 用分号分隔库名
# 寻找并链接FFmpeg库
foreach(FFMPEG_LIB ${FFMPEG_LIBS})
find_library(${FFMPEG_LIB}_LIBRARY NAMES ${FFMPEG_LIB}
PATHS ${FFMPEG_INSTALL_DIR}/lib NO_DEFAULT_PATH)
list(APPEND FFMPEG_LIBRARIES ${${FFMPEG_LIB}_LIBRARY})
endforeach()
add_executable(FFmpeg_exercise
# main.cpp
# extra_audic.cpp
extra_video.cpp
)
# 链接FFmpeg库
target_link_libraries(FFmpeg_exercise ${FFMPEG_LIBRARIES})
- cpp
//
// Created by 陈伟峰 on 2024/6/22.
//
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
// 包含FFmpeg的头文件
#include <libavformat/avformat.h>
#include <libavutil/avutil.h>
#include <libavutil/log.h>
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#include <iostream>
int main(int argc,char *argv[]){
int ret {-1};
int idx {-1};
//1.处理一些参数
char *src {nullptr};
char *dst {nullptr};
AVFormatContext *pFormatCtx {nullptr};
AVFormatContext *oFormatCtx {nullptr};
AVOutputFormat *outFmt {nullptr};
AVStream *outStream {nullptr};
AVStream *inSteam {nullptr};
AVPacket pkt {nullptr};
// 日志信息
av_log_set_level(AV_LOG_DEBUG);
if(argc<3){
av_log(nullptr,AV_LOG_ERROR,"Usage:%s <input file> <output file>\n",argv[0]);
exit(-1);
}
src = argv[1];
dst = argv[2];
// 2.打开多媒体输入文件
ret = avformat_open_input(&pFormatCtx,src,nullptr,nullptr);
if(ret<0){
av_log(nullptr,AV_LOG_ERROR,"Could not open input file:%s\n",src);
exit(-1);
}
// 3.获取多媒体文件信息
ret = av_find_best_stream(pFormatCtx,AVMEDIA_TYPE_VIDEO,-1,-1,nullptr,0);
if(ret<0){
av_log(nullptr,AV_LOG_ERROR,"Failed to retrieve input stream information\n");
goto _ERROR;
}
// 打开目的多媒体文件
oFormatCtx = avformat_alloc_context();
if(oFormatCtx==nullptr){
av_log(nullptr,AV_LOG_ERROR,"Failed to allocate output context\n");
goto _ERROR;
}
outFmt = av_guess_format(nullptr,dst,nullptr);
if(outFmt==nullptr){
av_log(nullptr,AV_LOG_ERROR,"Failed to guess output format\n");
goto _ERROR;
}
oFormatCtx->oformat = outFmt;
// 为目的文件,创建一个新的视频流
outStream = avformat_new_stream(oFormatCtx,nullptr);
// 设置视频参数
inSteam = pFormatCtx->streams[idx];
avcodec_parameters_copy(outStream->codecpar,pFormatCtx->streams[ret]->codecpar);
outStream->codecpar->codec_tag = 0;
// 绑定
ret = avio_open2(&oFormatCtx->pb,dst,AVIO_FLAG_WRITE, nullptr, nullptr);
if(ret<0){
av_log(nullptr,AV_LOG_ERROR,"Failed to open output file:%s\n",dst);
goto _ERROR;
}
// 写入头信息
ret = avformat_write_header(oFormatCtx,nullptr);
if(ret<0){
av_log(nullptr,AV_LOG_ERROR,"Failed to write output file header\n");
goto _ERROR;
}
// 写多媒体文件到目的文件
ret = avformat_write_header(oFormatCtx,nullptr);
if(ret<0){
av_log(nullptr,AV_LOG_ERROR,"Failed to write output file header:%s\n", av_err2str(ret));
goto _ERROR;
}
while(av_read_frame(pFormatCtx,&pkt)>=0) {
if (pkt.stream_index == idx) {
pkt.pts = av_rescale_q_rnd(pkt.pts, inSteam->time_base, outStream->time_base,
(AVRounding) (AV_ROUND_NEAR_INF | AV_ROUND_PASS_MINMAX));
pkt.dts = av_rescale_q_rnd(pkt.dts, inSteam->time_base, outStream->time_base,
(AVRounding) (AV_ROUND_NEAR_INF | AV_ROUND_PASS_MINMAX));
pkt.duration = av_rescale_q(pkt.duration, inSteam->time_base, outStream->time_base);
pkt.stream_index = 0;
pkt.pos = -1;
av_interleaved_write_frame(oFormatCtx, &pkt);
}
av_packet_unref(&pkt);
}
// 写入尾信息
av_write_trailer(oFormatCtx);
_ERROR:
if(oFormatCtx->pb){
avio_close(oFormatCtx->pb);
oFormatCtx->pb = nullptr;
}
if(oFormatCtx){
avformat_free_context(oFormatCtx);
oFormatCtx = nullptr;
}
if(pFormatCtx){
avformat_free_context(pFormatCtx);
pFormatCtx = nullptr;
}
return 0;
}
- 执行
./main demo.mp4 demo2.h264
- 运行
ffplay demo2.h264
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