最简单的视频编码器：基于libx264（编码YUV为H.264）

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最简单的视频编码器：编译

最简单的视频编码器：基于libx264（编码YUV为H.264）

最简单的视频编码器：基于libx265（编码YUV为H.265）

最简单的视频编码器：libvpx（编码YUV为VP8）

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本文记录一个最简单的基于libx264的H.264视频编码器。此前记录的H.264编码器都是基于FFmpeg调用libx264完成编码的，例如：
 《最简单的基于FFMPEG的视频编码器（YUV编码为H.264）》
相比与上文中的编码器，本文记录的编码器属于“轻量级”的编码器。因为它不再包含FFmpeg的代码，直接调用libx264完成编码。因此项目的体积非常小巧。该编码器可以将输入的YUV数据编码为H.264码流文件。

 

流程图

调用libx264进行视频编码的流程图如下所示。



流程图中主要的函数如下所示。

x264_param_default()：设置参数集结构体x264_param_t的缺省值。

x264_picture_alloc()：为图像结构体x264_picture_t分配内存。

x264_encoder_open()：打开编码器。

x264_encoder_encode()：编码一帧图像。

x264_encoder_close()：关闭编码器。

x264_picture_clean()：释放x264_picture_alloc()申请的资源。

 

存储数据的结构体如下所示。

x264_picture_t：存储压缩编码前的像素数据。

x264_nal_t：存储压缩编码后的码流数据。
 
此外流程图中还包括一个“flush_encoder”模块，该模块使用的函数和编码模块是一样的。唯一的不同在于不再输入视频像素数据。它的作用在于输出编码器中剩余的码流数据。
 

源代码

[cpp] view
plaincopy





/** 

 * 最简单的基于X264的视频编码器 

 * Simplest X264 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 

 * 

 * 本程序可以YUV格式的像素数据编码为H.264码流，是最简单的 

 * 基于libx264的视频编码器 

 * 

 * This software encode YUV data to H.264 bitstream. 

 * It's the simplest encoder example based on libx264. 

 */  

#include <stdio.h>  

#include <stdlib.h>  

   

#include "stdint.h"  

   

#if defined ( __cplusplus)  

extern "C"  

{  

#include "x264.h"  

};  

#else  

#include "x264.h"  

#endif  

   

   

int main(int argc, char** argv)  

{  

   

         int ret;  

         int y_size;  

         int i,j;  

   

         //FILE* fp_src  = fopen("../cuc_ieschool_640x360_yuv444p.yuv", "rb");  

         FILE* fp_src  = fopen("../cuc_ieschool_640x360_yuv420p.yuv", "rb");  

   

         FILE* fp_dst = fopen("cuc_ieschool.h264", "wb");  

          

         //Encode 50 frame  

         //if set 0, encode all frame  

         int frame_num=50;  

         int csp=X264_CSP_I420;  

         int width=640,height=360;  

   

         int iNal   = 0;  

         x264_nal_t* pNals = NULL;  

         x264_t* pHandle   = NULL;  

         x264_picture_t* pPic_in = (x264_picture_t*)malloc(sizeof(x264_picture_t));  

         x264_picture_t* pPic_out = (x264_picture_t*)malloc(sizeof(x264_picture_t));  

         x264_param_t* pParam = (x264_param_t*)malloc(sizeof(x264_param_t));  

          

         //Check  

         if(fp_src==NULL||fp_dst==NULL){  

                   printf("Error open files.\n");  

                   return -1;  

         }  

   

         x264_param_default(pParam);  

         pParam->i_width   = width;  

         pParam->i_height  = height;  

         /* 

         //Param 

         pParam->i_log_level  = X264_LOG_DEBUG; 

         pParam->i_threads  = X264_SYNC_LOOKAHEAD_AUTO; 

         pParam->i_frame_total = 0; 

         pParam->i_keyint_max = 10; 

         pParam->i_bframe  = 5; 

         pParam->b_open_gop  = 0; 

         pParam->i_bframe_pyramid = 0; 

         pParam->rc.i_qp_constant=0; 

         pParam->rc.i_qp_max=0; 

         pParam->rc.i_qp_min=0; 

         pParam->i_bframe_adaptive = X264_B_ADAPT_TRELLIS; 

         pParam->i_fps_den  = 1; 

         pParam->i_fps_num  = 25; 

         pParam->i_timebase_den = pParam->i_fps_num; 

         pParam->i_timebase_num = pParam->i_fps_den; 

         */  

         pParam->i_csp=csp;  

         x264_param_apply_profile(pParam, x264_profile_names[5]);  

          

         pHandle = x264_encoder_open(pParam);  

     

         x264_picture_init(pPic_out);  

         x264_picture_alloc(pPic_in, csp, pParam->i_width, pParam->i_height);  

   

         //ret = x264_encoder_headers(pHandle, &pNals, &iNal);  

   

         y_size = pParam->i_width * pParam->i_height;  

         //detect frame number  

         if(frame_num==0){  

                   fseek(fp_src,0,SEEK_END);  

                   switch(csp){  

                   case X264_CSP_I444:frame_num=ftell(fp_src)/(y_size*3);break;  

                   case X264_CSP_I420:frame_num=ftell(fp_src)/(y_size*3/2);break;  

                   default:printf("Colorspace Not Support.\n");return -1;  

                   }  

                   fseek(fp_src,0,SEEK_SET);  

         }  

          

         //Loop to Encode  

         for( i=0;i<frame_num;i++){  

                   switch(csp){  

                   case X264_CSP_I444:{  

                            fread(pPic_in->img.plane[0],y_size,1,fp_src);         //Y  

                            fread(pPic_in->img.plane[1],y_size,1,fp_src);         //U  

                            fread(pPic_in->img.plane[2],y_size,1,fp_src);         //V  

                            break;}  

                   case X264_CSP_I420:{  

                            fread(pPic_in->img.plane[0],y_size,1,fp_src);         //Y  

                            fread(pPic_in->img.plane[1],y_size/4,1,fp_src);     //U  

                            fread(pPic_in->img.plane[2],y_size/4,1,fp_src);     //V  

                            break;}  

                   default:{  

                            printf("Colorspace Not Support.\n");  

                            return -1;}  

                   }  

                   pPic_in->i_pts = i;  

   

                   ret = x264_encoder_encode(pHandle, &pNals, &iNal, pPic_in, pPic_out);  

                   if (ret< 0){  

                            printf("Error.\n");  

                            return -1;  

                   }  

   

                   printf("Succeed encode frame: %5d\n",i);  

   

                   for ( j = 0; j < iNal; ++j){  

                             fwrite(pNals[j].p_payload, 1, pNals[j].i_payload, fp_dst);  

                   }  

         }  

         i=0;  

         //flush encoder  

         while(1){  

                   ret = x264_encoder_encode(pHandle, &pNals, &iNal, NULL, pPic_out);  

                   if(ret==0){  

                            break;  

                   }  

                   printf("Flush 1 frame.\n");  

                   for (j = 0; j < iNal; ++j){  

                            fwrite(pNals[j].p_payload, 1, pNals[j].i_payload, fp_dst);  

                   }  

                   i++;  

         }  

         x264_picture_clean(pPic_in);  

         x264_encoder_close(pHandle);  

         pHandle = NULL;  

   

         free(pPic_in);  

         free(pPic_out);  

         free(pParam);  

   

         fclose(fp_src);  

         fclose(fp_dst);  

   

         return 0;  

}  

运行结果

程序的输入为一个YUV文件（已经测试过YUV444P和YUV420P两种格式）。



输出为H.264码流文件。



H.264码流文件的信息如下所示。

下载

Simplest Encoder
 

项目主页

SourceForge：https://sourceforge.net/projects/simplestencoder/

Github：https://github.com/leixiaohua1020/simplest_encoder

开源中国：http://git.oschina.net/leixiaohua1020/simplest_encoder

CDSN下载地址：http://download.csdn.net/detail/leixiaohua1020/8284105
 
该解决方案包含了几个常见的编码器的使用示例：
simplest_vpx_encoder：最简单的基于libvpx的视频编码器
simplest_x264_encoder：最简单的基于libx264的视频编码器
simplest_x265_encoder：最简单的基于libx265的视频编码器