利用av

1、解码

原始的图像数据是非常庞大的，本示例的视频20s，分辨率1280*720，原始的yuv420p数据大概在1.4G，如果是2个小时的电影、分辨率为1920*1080，原始的yuv数据可想而知会有多大，所以无论是音频还是视频数据都会经过编码，以降低多媒体mp4、mov等视频的容量。

利用av_parser_parser2解码，输入必须是只包含视频编码数据“裸流”（例如H.264、HEVC码流文件），而不能是包含封装格式的媒体数据（例如AVI、MKV、MP4）。

2、解码流程

懒的画图了，直接手写了一下

同样在windows上和linux上都实现了解码的代码，如果要获取整个工程，直接访问我的github，希望大家给个星星，感谢。

visual studio环境：https://github.com/liupengh3c/goffmpeg

linux环境：https://github.com/liupengh3c/myffmpeg

linux的代码，直接在build目录下，执行：sh build.sh即可编译

3、代码

linux环境下代码：

/*

本函数以解码h264文件为例，解码为yuv420p

没有使用av_read_frame函数,输入必须是只包含视频编码数据“裸流”（例如h264、HEVC码流文件）

而不能是包含封装格式的媒体数据（例如AVI、MKV、MP4）。

*/

#define __STDC_CONSTANT_MACROS

#include "iostream"

extern "C"

{

#include "libavcodec/avcodec.h"

#include "libavformat/avformat.h"

#define INBUF_SIZE 4096

int decode(AVCodecContext* dec_ctx, AVFrame* frame, AVPacket* pkt, FILE *f)

{

int ret = 0;

ret = avcodec_send_packet(dec_ctx, pkt);

if (ret < 0)

{

std::cout << "error sending a packet for decoding." << std::endl;

return -1;

}

while (ret >= 0)

{

ret = avcodec_receive_frame(dec_ctx, frame);

if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF)

{

return 0;

}

else if (ret < 0)

{

return -2;

}

// 写Y分量

for (size_t i = 0; i < frame->height; i++)

{

fwrite(frame->data[0] + frame->linesize[0] * i, 1, frame->width, f);

}

// 写U分量

for (size_t i = 0; i < frame->height / 2; i++)

{

fwrite(frame->data[1] + frame->linesize[1] * i, 1, frame->width / 2, f);

}

// 写V分量

for (size_t i = 0; i < frame->height / 2; i++)

{

fwrite(frame->data[2] + frame->linesize[2] * i, 1, frame->width / 2, f);

}

}

return 0;

}

int decode_video(std::string input_filename, std::string output_filename)

{

int ret = 0;

AVCodec* codec = NULL;

AVCodecContext* avcodec_ctx = NULL;

AVPacket *pkt = NULL;

AVFrame* frame = NULL;

// 解析器上下文

AVCodecParserContext* parser = NULL;

FILE* f_in = NULL;

FILE* f_out = NULL;

uint8_t inbuf[INBUF_SIZE + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE];

uint8_t* data;

size_t data_size;

// alloc an avpacket && frame

pkt = av_packet_alloc();

frame = av_frame_alloc();

f_out = fopen(output_filename.data(), "wb+");

// 1、找解码器

codec = avcodec_find_decoder(AV_CODEC_ID_H264);

if (!codec)

{

std::cout << "codec not found." << std::endl;

return -1;

}

// 2、初始化parser

parser = av_parser_init(codec->id);

if (!parser)

{

std::cout << "parser not found." << std::endl;

return -2;

}

// 3、分配解码上下文 alloc codec context

avcodec_ctx = avcodec_alloc_context3(codec);

if (!avcodec_ctx)

{

std::cout << "could not allocate avcodec_ctx." << std::endl;

return -3;

}

// 4、打开解码器

ret = avcodec_open2(avcodec_ctx, codec, NULL);

if (ret < 0)

{

std::cout << "could not open codec,ret=" << ret << std::endl;

return -4;

}

// 5、打开h264文件

f_in = fopen(input_filename.data(), "rb");

// 6、开始解码

while (!feof(f_in))

{

data_size = fread(inbuf, 1, INBUF_SIZE, f_in);

if (data_size <= 0)

{

break;

}

data = inbuf;

while (data_size > 0)

{

// 输入必须是只包含视频编码数据“裸流”（例如H.264、HEVC码流文件），而不能是包含封装格式的媒体数据（例如AVI、MKV、MP4）。

ret = av_parser_parse2(parser, avcodec_ctx, &pkt->data, &pkt->size, data, data_size, AV_NOPTS_VALUE, AV_NOPTS_VALUE, 0);

std::cout << "ret=" << ret << std::endl;

data += ret;

data_size -= ret;

std::cout << "pkt_size=" << pkt->size << std::endl;

if (pkt->size)

{

decode(avcodec_ctx, frame, pkt, f_out);

}

}

}

/* flush the decoder */

decode(avcodec_ctx, frame, pkt, f_out);

fclose(f_in);

fclose(f_out);

av_parser_close(parser);

avcodec_free_context(&avcodec_ctx);

av_frame_free(&frame);

av_packet_free(&pkt);

return 0;

}

}

visual studio环境代码：

#pragma warning(disable : 4996);

#include "DecodeVideo.h"

extern "C"

{

#include "libavcodec/avcodec.h"

#include "libavformat/avformat.h"

}

#define INBUF_SIZE 4096

int DecodeVideo::decode(AVCodecContext* dec_ctx, AVFrame* frame, AVPacket* pkt, FILE *f)

{

int ret = 0;

ret = avcodec_send_packet(dec_ctx, pkt);

if (ret < 0)

{

std::cout << "error sending a packet for decoding." << std::endl;

return -1;

}

while (ret >= 0)

{

ret = avcodec_receive_frame(dec_ctx, frame);

if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF)

{

return 0;

}

else if (ret < 0)

{

return -2;

}

for (size_t i = 0; i < frame->height; i++)

{

fwrite(frame->data[0] + frame->linesize[0] * i, 1, frame->width, f);

}

for (size_t i = 0; i < frame->height / 2; i++)

{

fwrite(frame->data[1] + frame->linesize[1] * i, 1, frame->width / 2, f);

}

for (size_t i = 0; i < frame->height / 2; i++)

{

fwrite(frame->data[2] + frame->linesize[2] * i, 1, frame->width / 2, f);

}

}

return 0;

}

int DecodeVideo::decode_video(std::string input_filename, std::string output_filename)

{

int ret = 0;

AVCodec* codec = NULL;

AVCodecContext* avcodec_ctx = NULL;

AVPacket *pkt = NULL;

AVFrame* frame = NULL;

AVCodecParserContext* parser = NULL;

FILE* f_in = NULL;

FILE* f_out = NULL;

uint8_t inbuf[INBUF_SIZE + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE];

uint8_t* data;

size_t data_size;

pkt = av_packet_alloc();

frame = av_frame_alloc();

f_out = fopen(output_filename.data(), "wb+");

codec = avcodec_find_decoder(AV_CODEC_ID_H264);

if (!codec)

{

std::cout << "codec not found." << std::endl;

return -1;

}

parser = av_parser_init(codec->id);

if (!parser)

{

std::cout << "parser not found." << std::endl;

return -2;

}

avcodec_ctx = avcodec_alloc_context3(codec);

if (!avcodec_ctx)

{

std::cout << "could not allocate avcodec_ctx." << std::endl;

return -3;

}

ret = avcodec_open2(avcodec_ctx, codec, NULL);

if (ret < 0)

{

std::cout << "could not open codec,ret=" << ret << std::endl;

return -4;

}

f_in = fopen(input_filename.data(), "rb");

while (!feof(f_in))

{

data_size = fread(inbuf, 1, INBUF_SIZE, f_in);

if (data_size <= 0)

{

break;

}

data = inbuf;

while (data_size > 0)

{

ret = av_parser_parse2(parser, avcodec_ctx, &pkt->data, &pkt->size, data, data_size, AV_NOPTS_VALUE, AV_NOPTS_VALUE, 0);

std::cout << "ret=" << ret << std::endl;

data += ret;

data_size -= ret;

std::cout << "pkt_size=" << pkt->size << std::endl;

if (pkt->size)

{

decode(avcodec_ctx, frame, pkt, f_out);

}

}

}

decode(avcodec_ctx, frame, pkt, f_out);

fclose(f_in);

fclose(f_out);

av_parser_close(parser);

avcodec_free_context(&avcodec_ctx);

av_frame_free(&frame);

av_packet_free(&pkt);

return 0;

}

4、执行

以linux环境为例说明吧，windows下的很简单，直接运行即可，

在build目录，运行sh build.sh进行编译，运行可执行文件，会有如下打印

h264的文件可以通过第2步解码代码中toy3.mp4来获的h264。

输入3来解码文件获得yuv420p的数据。

之后直接回车即可。

5、播放

该视频文件分辨率为1280*720，使用ffmplay可以进行播放，播放命令为（我的windows环境）：

./study/ffmpeg-20200617-0b3bd00-win64-static/bin/ffplay.exe -f rawvideo -video_size 1280*720 study/goffmpeg/goffmpeg/toy3.yuv

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网址：利用av https://www.yuejiaxmz.com/news/view/25402

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