最简单的基于FFmpeg的视频编码器-更新版（YUV编码为HEVC(H.265)）

前一阵子做过一个基于FFmpeg的视频编码器的例子：

最简单的基于FFMPEG的视频编码器（YUV编码为H.264）

在该例子中，可以将YUV像素数据（YUV420P）编码为H.264码流。因为如今FFmpeg已经实现了对libx265的支持，因此对上述编码H.264的例子进行了升级，使之变成编码H.265（HEVC）的例子。

比较早的FFmpeg的类库（大约几个月以前的版本，我这里编译时间是2014.05.06）对H.265的编码支持有问题。开始调试的时候，以为是自己的代码有问题，几经修改也没有找到解决方法。最终发现是类库本身的问题，更换新版本的类库（我这里编译时间是2014.09.16）后问题解决。

流程

下面附上一张FFmpeg编码视频的流程图。通过该流程，不仅可以编码H.264/H.265的码流，而且可以编码MPEG4/MPEG2/VP9/VP8等多种码流。实际上使用FFmpeg编码视频的方式都是一样的。图中蓝色背景的函数是实际输出数据的函数。浅绿色的函数是视频编码的函数。



简单介绍一下流程中各个函数的意义（上一篇YUV编码为H.264的文章中已经写过一遍，这里复制粘贴一下）：

av_register_all()：注册FFmpeg所有编解码器。

avformat_alloc_output_context2()：初始化输出码流的AVFormatContext。

avio_open()：打开输出文件。

av_new_stream()：创建输出码流的AVStream。

avcodec_find_encoder()：查找编码器。

avcodec_open2()：打开编码器。

avformat_write_header()：写文件头（对于某些没有文件头的封装格式，不需要此函数。比如说MPEG2TS）。

avcodec_encode_video2()：编码一帧视频。即将AVFrame（存储YUV像素数据）编码为AVPacket（存储H.264等格式的码流数据）。

av_write_frame()：将编码后的视频码流写入文件。

flush_encoder()：输入的像素数据读取完成后调用此函数。用于输出编码器中剩余的AVPacket。

av_write_trailer()：写文件尾（对于某些没有文件头的封装格式，不需要此函数。比如说MPEG2TS）。

代码

下面直接贴上代码

[cpp] view
plaincopy





/**

* 最简单的基于FFmpeg的视频编码器

* Simplest FFmpeg Video Encoder

*

* 雷霄骅 Lei Xiaohua

* leixiaohua1020@126.com

* 中国传媒大学/数字电视技术

* Communication University of China / Digital TV Technology

* http://blog.csdn.net/leixiaohua1020
*

* 本程序实现了YUV像素数据编码为视频码流（HEVC(H.265)，H264，MPEG2，VP8等等）。

* 是最简单的FFmpeg视频编码方面的教程。

* 通过学习本例子可以了解FFmpeg的编码流程。

* This software encode YUV420P data to HEVC(H.265) bitstream (or

* H.264, MPEG2, VP8 etc.).

* It's the simplest video encoding software based on FFmpeg.

* Suitable for beginner of FFmpeg

*/

#include <stdio.h>

extern "C"

{

#include "libavutil\opt.h"

#include "libavcodec\avcodec.h"

#include "libavformat\avformat.h"

#include "libswscale\swscale.h"

};

int flush_encoder(AVFormatContext *fmt_ctx,unsigned int stream_index)

{

int ret;

int got_frame;

AVPacket enc_pkt;

if (!(fmt_ctx->streams[stream_index]->codec->codec->capabilities &

CODEC_CAP_DELAY))

return 0;

while (1) {

printf("Flushing stream #%u encoder\n", stream_index);

//ret = encode_write_frame(NULL, stream_index, &got_frame);

enc_pkt.data = NULL;

enc_pkt.size = 0;

av_init_packet(&enc_pkt);

ret = avcodec_encode_video2 (fmt_ctx->streams[stream_index]->codec, &enc_pkt,

NULL, &got_frame);

av_frame_free(NULL);

if (ret < 0)

break;

if (!got_frame){

ret=0;

break;

}

printf("Succeed to encode 1 frame! 编码成功1帧！\n");

/* mux encoded frame */

ret = av_write_frame(fmt_ctx, &enc_pkt);

if (ret < 0)

break;

}

return ret;

}

int main(int argc, char* argv[])

{

AVFormatContext* pFormatCtx;

AVOutputFormat* fmt;

AVStream* video_st;

AVCodecContext* pCodecCtx;

AVCodec* pCodec;

uint8_t* picture_buf;

AVFrame* picture;

int size;

//FILE *in_file = fopen("src01_480x272.yuv", "rb"); //Input YUV data 视频YUV源文件

FILE *in_file = fopen("ds_480x272.yuv", "rb"); //Input YUV data 视频YUV源文件

int in_w=480,in_h=272;//宽高

//Frames to encode

int framenum=100;

//const char* out_file = "src01.h264"; //Output Filepath 输出文件路径

//const char* out_file = "src01.ts";

//const char* out_file = "src01.hevc";

const char* out_file = "ds.hevc";

av_register_all();

//Method1 方法1.组合使用几个函数

pFormatCtx = avformat_alloc_context();

//Guess Format 猜格式

fmt = av_guess_format(NULL, out_file, NULL);

pFormatCtx->oformat = fmt;

//Method 2 方法2.更加自动化一些

//avformat_alloc_output_context2(&pFormatCtx, NULL, NULL, out_file);

//fmt = pFormatCtx->oformat;

//Output Format 注意输出路径

if (avio_open(&pFormatCtx->pb,out_file, AVIO_FLAG_READ_WRITE) < 0)

{

printf("Failed to open output file! 输出文件打开失败");

return -1;

}

video_st = avformat_new_stream(pFormatCtx, 0);

video_st->time_base.num = 1;

video_st->time_base.den = 25;

if (video_st==NULL)

{

return -1;

}

//Param that must set

pCodecCtx = video_st->codec;

//pCodecCtx->codec_id =AV_CODEC_ID_HEVC;

pCodecCtx->codec_id = fmt->video_codec;

pCodecCtx->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;

pCodecCtx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;

pCodecCtx->width = in_w;

pCodecCtx->height = in_h;

pCodecCtx->time_base.num = 1;

pCodecCtx->time_base.den = 25;

pCodecCtx->bit_rate = 400000;

pCodecCtx->gop_size=250;

//H264

//pCodecCtx->me_range = 16;

//pCodecCtx->max_qdiff = 4;

//pCodecCtx->qcompress = 0.6;

pCodecCtx->qmin = 10;

pCodecCtx->qmax = 51;

//Optional Param

pCodecCtx->max_b_frames=3;

// Set Option

AVDictionary *param = 0;

//H.264

if(pCodecCtx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {

av_dict_set(?m, "preset", "slow", 0);

av_dict_set(?m, "tune", "zerolatency", 0);

}

//H.265

if(pCodecCtx->codec_id == AV_CODEC_ID_H265){

av_dict_set(?m, "x265-params", "qp=20", 0);

av_dict_set(?m, "preset", "ultrafast", 0);

av_dict_set(?m, "tune", "zero-latency", 0);

}

//Dump Information 输出格式信息

av_dump_format(pFormatCtx, 0, out_file, 1);

pCodec = avcodec_find_encoder(pCodecCtx->codec_id);

if (!pCodec){

printf("Can not find encoder! 没有找到合适的编码器！\n");

return -1;

}

if (avcodec_open2(pCodecCtx, pCodec,?m) < 0){

printf("Failed to open encoder! 编码器打开失败！\n");

return -1;

}

picture = avcodec_alloc_frame();

size = avpicture_get_size(pCodecCtx->pix_fmt, pCodecCtx->width, pCodecCtx->height);

picture_buf = (uint8_t *)av_malloc(size);

avpicture_fill((AVPicture *)picture, picture_buf, pCodecCtx->pix_fmt, pCodecCtx->width, pCodecCtx->height);

//Write File Header 写文件头

avformat_write_header(pFormatCtx,NULL);

AVPacket pkt;

int y_size = pCodecCtx->width * pCodecCtx->height;

av_new_packet(&pkt,y_size*3);

for (int i=0; i<framenum; i++){

//Read YUV 读入YUV

if (fread(picture_buf, 1, y_size*3/2, in_file) < 0){

printf("Failed to read YUV data! 文件读取错误\n");

return -1;

}else if(feof(in_file)){

break;

}

picture->data[0] = picture_buf; // 亮度Y

picture->data[1] = picture_buf+ y_size; // U

picture->data[2] = picture_buf+ y_size*5/4; // V

//PTS

picture->pts=i;

int got_picture=0;

//Encode 编码

int ret = avcodec_encode_video2(pCodecCtx, &pkt,picture, &got_picture);

if(ret < 0){

printf("Failed to encode! 编码错误！\n");

return -1;

}

if (got_picture==1){

printf("Succeed to encode 1 frame! 编码成功1帧！\n");

pkt.stream_index = video_st->index;

ret = av_write_frame(pFormatCtx, &pkt);

av_free_packet(&pkt);

}

}

//Flush Encoder

int ret = flush_encoder(pFormatCtx,0);

if (ret < 0) {

printf("Flushing encoder failed\n");

return -1;

}

//Write file trailer 写文件尾

av_write_trailer(pFormatCtx);

//Clean 清理

if (video_st){

avcodec_close(video_st->codec);

av_free(picture);

av_free(picture_buf);

}

avio_close(pFormatCtx->pb);

avformat_free_context(pFormatCtx);

fclose(in_file);

return 0;

}

结果

软件运行截图（受限于文件体积，原始YUV帧数只有100帧）：



这次换了个有趣点的YUV序列。之前总是看YUV标准测试序列都已经看烦了，这次换个电视剧里的序列相对更加生动一些。YUV序列如下图所示。



编码后的HEVC（H.265）码流：

下载

SourceForge项目地址：
https://sourceforge.net/projects/simplestffmpegvideoencoder/

CSDN下载地址：

http://download.csdn.net/detail/leixiaohua1020/8001515

转载自http://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/39770947