FFmpeg + SDL的視訊播放器的製作（3）

ffmpeg解碼的函式和資料結構

例項程式執行：simplest_ffmpeg_decoder.cpp

/**
 * 最簡單的基於FFmpeg的解碼器
 * Simplest FFmpeg Decoder
 *
 * 雷霄驊 Lei Xiaohua
 * [email protected]
 * 中國傳媒大學/數字電視技術
 * Communication University of China / Digital TV Technology
 * http://blog.csdn.net/leixiaohua1020
 *
 * 本程式實現了視訊檔案的解碼(支援HEVC，H.264，MPEG2等)。
 * 是最簡單的FFmpeg視訊解碼方面的教程。
 * 通過學習本例子可以瞭解FFmpeg的解碼流程。
 * This software is a simplest video decoder based on FFmpeg.
 * Suitable for beginner of FFmpeg.
 *
 */



#include <stdio.h>

#define __STDC_CONSTANT_MACROS

extern "C"
{
#include "libavcodec/avcodec.h"
#include "libavformat/avformat.h"
#include "libswscale/swscale.h"
};


int main(int argc, char* argv[])
{
	AVFormatContext	*pFormatCtx;
	int				i, videoindex;
	AVCodecContext	*pCodecCtx;
	AVCodec			*pCodec;
	AVFrame	*pFrame,*pFrameYUV;
	uint8_t *out_buffer;
	AVPacket *packet;
	int y_size;
	int ret, got_picture;
	struct SwsContext *img_convert_ctx;
	//輸入檔案路徑
	char filepath[]="Titanic.ts";

	int frame_cnt;

	av_register_all();//註冊所有元件
	avformat_network_init();
	pFormatCtx = avformat_alloc_context();

	if(avformat_open_input(&pFormatCtx,filepath,NULL,NULL)!=0){//開啟輸入視訊流檔案
		printf("Couldn't open input stream.\n");
		return -1;
	}
	if(avformat_find_stream_info(pFormatCtx,NULL)<0){//開啟視訊流檔案的資訊
		printf("Couldn't find stream information.\n");
		return -1;
	}
	videoindex=-1;
	for(i=0; i<pFormatCtx->nb_streams; i++)//nb_streams專門記錄有多少個stream（音訊還是視訊），遍歷nb_streams
		if(pFormatCtx->streams[i]->codec->codec_type==AVMEDIA_TYPE_VIDEO){//判斷avstream是音訊還是視訊
			videoindex=i;//視訊所在的avstream流的序號
			break;
		}
	if(videoindex==-1){
		printf("Didn't find a video stream.\n");
		return -1;
	}

	pCodecCtx=pFormatCtx->streams[videoindex]->codec;
	pCodec=avcodec_find_decoder(pCodecCtx->codec_id);//找出 查詢對應的解碼器
	if(pCodec==NULL){
		printf("Codec not found.\n");
		return -1;
	}
	if(avcodec_open2(pCodecCtx, pCodec,NULL)<0){//開啟解碼器
		printf("Could not open codec.\n");
		return -1;
	}

	FILE *fp = fopen("info.txt", "wb+");//以讀寫的方式開啟一個檔案info.txt二進位制檔案

	fprintf(fp, "shichang: %d\n", pFormatCtx->duration);//獲取AVFormatContext裡面的視訊時長duration（微妙為單位）
	fprintf(fp, "fengzhuanggeshi: %s\n", pFormatCtx->iformat->name);//AVFormatContext是所有資料的來源
	fprintf(fp, "kuangao:%d*%d\n", pFormatCtx->streams[videoindex]->codec->width, pFormatCtx->streams[videoindex]->codec->height);//AVStream影象的寬高

	printf("shichang: %d\n", pFormatCtx->duration);//獲取AVFormatContext裡面的視訊時長duration（微妙為單位）
	printf("fengzhuanggeshi: %s\n", pFormatCtx->iformat->name);//AVFormatContext是所有資料的來源
	printf("kuangao:%d*%d\n", pFormatCtx->streams[videoindex]->codec->width, pFormatCtx->streams[videoindex]->codec->height);//AVStream影象的寬高

	fclose(fp);//關閉檔案

	/*
	 * 在此處新增輸出視訊資訊的程式碼
	 * 取自於pFormatCtx，使用fprintf()
	 */
	pFrame=av_frame_alloc();
	pFrameYUV=av_frame_alloc();
	out_buffer=(uint8_t *)av_malloc(avpicture_get_size(PIX_FMT_YUV420P, pCodecCtx->width, pCodecCtx->height));
	avpicture_fill((AVPicture *)pFrameYUV, out_buffer, PIX_FMT_YUV420P, pCodecCtx->width, pCodecCtx->height);
	packet=(AVPacket *)av_malloc(sizeof(AVPacket));//AVPacket，裡面是H.264。（AVFrame裡面是YUV）
	//Output Info-----------------------------
	printf("--------------- File Information ----------------\n");
	av_dump_format(pFormatCtx,0,filepath,0);
	printf("-------------------------------------------------\n");
	img_convert_ctx = sws_getContext(pCodecCtx->width, pCodecCtx->height, pCodecCtx->pix_fmt, 
		pCodecCtx->width, pCodecCtx->height, PIX_FMT_YUV420P, SWS_BICUBIC, NULL, NULL, NULL); 

	FILE *fp_264 = fopen("test264.h264", "wb+");//解碼前的H.264碼流資料
	FILE *fp_yuv = fopen("testyuv.yuv", "wb+");//解碼後的YUV畫素資料

	frame_cnt=0;
	while(av_read_frame(pFormatCtx, packet)>=0){//讀取一幀的視訊的資料
		if(packet->stream_index==videoindex){//有沒有讀取到視訊流？是否讀取到末尾？
				/*
				 * 在此處新增輸出H264碼流的程式碼
				 * 取自於packet，使用fwrite()
				 */
			fwrite(packet->data, 1, packet->size, fp_264);//解碼前的H.264碼流資料

			ret = avcodec_decode_video2(pCodecCtx, pFrame, &got_picture, packet);//核心函式，解碼一幀壓縮資料，會生成AVFrame。（AVFrame裡面是YUV）
			if(ret < 0){
				printf("Decode Error.\n");
				return -1;
			}
			if(got_picture){
				//sws_scale裁減右邊的那塊
				sws_scale(img_convert_ctx, (const uint8_t* const*)pFrame->data, pFrame->linesize, 0, pCodecCtx->height, 
					pFrameYUV->data, pFrameYUV->linesize);
				printf("Decoded frame index: %d\n",frame_cnt);

				/*
				 * 在此處新增輸出YUV的程式碼
				 * 取自於pFrameYUV，使用fwrite()
				 */
				//YUV420
				//pFrameYUV是經過sws_scale裁減後的YUV
				fwrite(pFrameYUV->data[0], 1, pCodecCtx->width*pCodecCtx->height, fp_yuv);//Y資料
				//U，V資料量只有Y資料的四分之一
				//色差訊號U，V的取樣頻率為亮度訊號取樣頻率的四分之一，在水平方向和垂直方向上的取樣點數均為Y的一半，因此UV的解析度是Y的1/4
				fwrite(pFrameYUV->data[1], 1, pCodecCtx->width*pCodecCtx->height/4, fp_yuv);//U資料
				fwrite(pFrameYUV->data[2], 1, pCodecCtx->width*pCodecCtx->height/4, fp_yuv);//V資料

				frame_cnt++;

			}
		}
		av_free_packet(packet);
	}

	fclose(fp_264);
	fclose(fp_yuv);

	sws_freeContext(img_convert_ctx);

	av_frame_free(&pFrameYUV);
	av_frame_free(&pFrame);
	avcodec_close(pCodecCtx);//關閉解碼器
	avformat_close_input(&pFormatCtx);//關閉輸入視訊檔案

	return 0;
}