ffmpeg封装和解封装介绍-（8）解封装和封装重构

news2024/11/27 15:51:28

头文件：

xformat.h


#pragma once

/// 封装和解封装基类

#include <mutex>
struct AVFormatContext;
struct AVCodecParameters;
struct AVPacket;
struct XRational
{
    int num; ///< Numerator
    int den; ///< Denominator
};
class XFormat
{
public:
    /// <summary>
    /// 复制参数 线程安全
    /// </summary>
    /// <param name="stream_index">对应c_->streams 下标</param>
    /// <param name="dst">输出参数</param>
    /// <returns>是否成功</returns>
    bool CopyPara(int stream_index, AVCodecParameters* dst);

    /// <summary>
    /// 设置上下文，并且清理上次的设置的值，如果传递NULL，相当于关闭上下文3
    /// 线程安全
    /// </summary>
    /// <param name="c"></param>
    void set_c(AVFormatContext* c);
    int audio_index() { return audio_index_; }
    int video_index() { return video_index_; }
    XRational video_time_base(){ return video_time_base_; }
    XRational audio_time_base() { return audio_time_base_; }
protected:
    AVFormatContext* c_ = nullptr;  //封装解封装上下文
    std::mutex mux_;                //c_ 资源互斥
    int video_index_ = 0;//video和audio在stream中索引
    int audio_index_ = 1;
    XRational video_time_base_ = {1,25};
    XRational audio_time_base_ = {1,9000};
};

xdemux.h



#pragma once
#include "xformat.h"
class XDemux :public XFormat
{
public:
    /// <summary>
    /// 打开解封装
    /// </summary>
    /// <param name="url">解封装地址 支持rtsp</param>
    /// <returns>失败返回nullptr</returns>
    static AVFormatContext* Open(const char* url);

    /// <summary>
    /// 读取一帧数据
    /// </summary>
    /// <param name="pkt">输出数据</param>
    /// <returns>是否成功</returns>
    bool Read(AVPacket* pkt);
};

xmux.h


#pragma once
#include "xformat.h"
//
/// 媒体封装

class XMux :public XFormat
{
public:
    //
     打开封装
    static AVFormatContext* Open(const char* url);

    bool WriteHead();

    bool Write(AVPacket* pkt);
    bool WriteEnd();
};

源文件：

main.cpp


#include <iostream>
#include <thread>
#include "xdemux.h"
#include "xmux.h"
using namespace std;
extern "C" { //指定函数是c语言函数，函数名不包含重载标注
//引用ffmpeg头文件
#include <libavformat/avformat.h>
}
//预处理指令导入库
#pragma comment(lib,"avformat.lib")
#pragma comment(lib,"avutil.lib")
#pragma comment(lib,"avcodec.lib")
void PrintErr(int err)
{
    char buf[1024] = { 0 };
    av_strerror(err, buf, sizeof(buf) - 1);
    cerr << endl;
}
#define CERR(err) if(err!=0){ PrintErr(err);getchar();return -1;}

int main(int argc, char* argv[])
{
    //打开媒体文件
    const char* url = "v1080.mp4";
    
    /// 解封装
    //解封装输入上下文

    XDemux demux;
    auto demux_c = demux.Open(url);

    demux.set_c(demux_c);

    

    
    /// 封装
    //编码器上下文
    const char* out_url = "test_mux.mp4";

    XMux mux;
    auto mux_c = mux.Open(out_url);
    mux.set_c(mux_c);
    auto mvs = mux_c->streams[mux.video_index()]; //视频流信息
    auto mas = mux_c->streams[mux.audio_index()]; //视频流信息

    //有视频
    if (demux.video_index() >= 0)
    {
        mvs->time_base.num = demux.video_time_base().num;
        mvs->time_base.den = demux.video_time_base().den;

        //复制视频参数
        demux.CopyPara(demux.video_index(), mvs->codecpar);

    }
    //有音频
    if (demux.audio_index() >= 0)
    {
        mas->time_base.num = demux.audio_time_base().num;
        mas->time_base.den = demux.audio_time_base().den;
        //复制音频参数
        demux.CopyPara(demux.audio_index(), mas->codecpar);
    }

    mux.WriteHead();

   
    /// 截取10 ~ 20 秒之间的音频视频 取多不取少
    // 假定 9 11秒有关键帧 我们取第9秒
    double begin_sec = 10.0;    //截取开始时间
    double end_sec = 20.0;      //截取结束时间
    long long begin_pts = 0;
    long long begin_audio_pts = 0;  //音频的开始时间
    long long end_pts = 0;
   

    AVPacket pkt;
    for (;;)
    {
        if (!demux.Read(&pkt))
        {
            break;
        }
    
        pkt.pos = -1;



        //写入音视频帧 会清理pkt
        mux.Write(&pkt);

    }

    //写入结尾 包含文件偏移索引
    mux.WriteEnd();
    /*re = av_write_trailer(ec);
    if (re != 0)PrintErr(re);*/

    //avformat_close_input(&ic);
    demux.set_c(nullptr);
    mux.set_c(nullptr);

    getchar();
    return 0;
}

xformat.cpp



#include "xformat.h"
#include <iostream>
#include <thread>
using namespace std;
extern "C" { //指定函数是c语言函数，函数名不包含重载标注
//引用ffmpeg头文件
#include <libavformat/avformat.h>
}
//预处理指令导入库
#pragma comment(lib,"avformat.lib")
#pragma comment(lib,"avutil.lib")
using namespace std;
void XFormat::set_c(AVFormatContext* c)
{
    unique_lock<mutex> lock(mux_);
    if (c_) //清理原值
    {
        if (c_->oformat) //输出上下文
        {
            if (c_->pb)
                avio_closep(&c_->pb);
            avformat_free_context(c_);
        }
        else if (c_->iformat)  //输入上下文
        {
            avformat_close_input(&c_);
        }
        else
        {
            avformat_free_context(c_);
        }
    }
    c_ = c;
    if (!c_)return;
    //用于区分是否有音频或者视频流
    audio_index_ = -1;
    video_index_ = -1;
    //区分音视频stream 索引
    for (int i = 0; i < c->nb_streams; i++)
    {
        //音频
        if (c->streams[i]->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
        {
            audio_index_ = i;
            audio_time_base_.den = c->streams[i]->time_base.den;
            audio_time_base_.num = c->streams[i]->time_base.num;
        }
        else if (c->streams[i]->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
        {
            video_index_ = i;
            video_time_base_.den = c->streams[i]->time_base.den;
            video_time_base_.num = c->streams[i]->time_base.num;
        }
    }
}


/// <summary>
/// 复制参数 线程安全
/// </summary>
/// <param name="stream_index">对应c_->streams 下标</param>
/// <param name="dst">输出参数</param>
/// <returns>是否成功</returns>
bool XFormat::CopyPara(int stream_index, AVCodecParameters* dst)
{
    unique_lock<mutex> lock(mux_);
    if (!c_)
    {
        return false;
    }
    if (stream_index<0 || stream_index>c_->nb_streams)
        return false;
    auto re = avcodec_parameters_copy(dst, c_->streams[stream_index]->codecpar);
    if (re < 0)
    {
        return false;
    }


    return true;
}

xdemux.cpp



#include "xdemux.h"
#include <iostream>
#include <thread>
using namespace std;
extern "C" { //指定函数是c语言函数，函数名不包含重载标注
//引用ffmpeg头文件
#include <libavformat/avformat.h>
}
static void PrintErr(int err)
{
    char buf[1024] = { 0 };
    av_strerror(err, buf, sizeof(buf) - 1);
    cerr << buf << endl;
}
#define BERR(err) if(err!= 0){PrintErr(err);return 0;}
AVFormatContext* XDemux::Open(const char* url)
{
    AVFormatContext* c = nullptr;
    //打开封装上下文
    auto re = avformat_open_input(&c, url, nullptr, nullptr);
    BERR(re);
    //获取媒体信息
    re = avformat_find_stream_info(c, nullptr);
    BERR(re);
    //打印输入封装信息
    av_dump_format(c, 0, url, 0);

    return c;
}

bool XDemux::Read(AVPacket* pkt)
{
    unique_lock<mutex> lock(mux_);
    if (!c_)return false;
    auto re = av_read_frame(c_, pkt);
    BERR(re);
    return true;
}

xmux.cpp


#include "xmux.h"

#include <iostream>
#include <thread>
using namespace std;
extern "C" { //指定函数是c语言函数，函数名不包含重载标注
//引用ffmpeg头文件
#include <libavformat/avformat.h>
}
static void PrintErr(int err)
{
    char buf[1024] = { 0 };
    av_strerror(err, buf, sizeof(buf) - 1);
    cerr << buf << endl;
}
#define BERR(err) if(err!= 0){PrintErr(err);return 0;}

//
 打开封装
AVFormatContext* XMux::Open(const char* url)
{
    AVFormatContext* c = nullptr;
    //创建上下文
    auto re = avformat_alloc_output_context2(&c, NULL, NULL, url);
    BERR(re);

    //添加视频音频流
    auto vs = avformat_new_stream(c, NULL);   //视频流
    vs->codecpar->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
    auto as = avformat_new_stream(c, NULL);   //音频流
    as->codecpar->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;


    //打开IO
    re = avio_open(&c->pb, url, AVIO_FLAG_WRITE);
    BERR(re);
    return c;
}
bool XMux::Write(AVPacket* pkt)
{
    unique_lock<mutex> lock(mux_);
    if (!c_)return false;
    //写入一帧数据，内部缓冲排序dts，通过pkt=null 可以写入缓冲
    auto re = av_interleaved_write_frame(c_,pkt);
    BERR(re);
    return true;
}

bool XMux::WriteEnd()
{
    unique_lock<mutex> lock(mux_);
    if (!c_)return false;
    av_interleaved_write_frame(c_, nullptr);//写入排序缓冲
    auto re = av_write_trailer(c_);
    BERR(re);
    return true;
}
bool XMux::WriteHead()
{
    unique_lock<mutex> lock(mux_);
    if (!c_)return false;
    auto re = avformat_write_header(c_, nullptr);
    BERR(re);

    //打印输出上下文
    av_dump_format(c_, 0, c_->url, 1);

    return true;
}

运行结果：

重新生成了一个名字为test_mux.mp4文件

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