FFmpeg入门教程10.12：h264编码为mp4

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上一篇将yuv源视频文件编码为*.h264的由libx264实现压缩的文件，将源文件从55M编码为620KB，但是h264文件只有视频数据，而且使用范围不太广。那么就需要进一步的封装，在此选用最常用的mp4格式为例。

随便选一个mp4格式文件，用FFmpeg入门教程04：解析视频并输出视频信息或者ffprobe查看一下数据。

迈克尔杰克逊的beat it.mp4，输出如下：

Input #0, mov,mp4,m4a,3gp,3g2,mj2, from 'beat.mp4':
  Metadata:
    major_brand     : isom
    minor_version   : 512
    compatible_brands: isomiso2avc1mp41
    encoder         : Lavf57.73.100
  Duration: 00:05:00.88, start: 0.000000, bitrate: 683 kb/s
    Stream #0:0(und): Video: h264 (High) (avc1 / 0x31637661), yuv420p, 852x480, 612 kb/s, 25 fps, 25 tbr, 12800 tbn, 50 tbc (default)
    Metadata:
      handler_name    : VideoHandler
    Stream #0:1(und): Audio: aac (LC) (mp4a / 0x6134706D), 44100 Hz, stereo, fltp, 64 kb/s (default)
    Metadata:
      handler_name    : SoundHandler

有两条流，一条h264的视频流，一条aac的音频流。现在我们有h264的流，创建一个mp4文件，新建一条流并将h264流插入进去。（暂时没有音频部分）

转换流程图为：

flowchart TB

E --Yes--> P[时间戳转换]
P --> O
O --读取下一帧--> E
subgraph output
direction TB
G(输出) --> H[分配输出格式上下文]
H --> I[打开输出文件]
I --> J[创建视频流]
J --> K[查找编码器]
K --> L[设置编码器参数]
L --> M[打开编码器]
M --> O[写入文件]
end
subgraph input
direction TB
A(输入) --> B[打开输入文件]
B --> C[查找信息流]
C --> D[查找视频流索引]
D --> E{读取帧}
E --No--> F(释放资源)
end

h264->mp4

打开输入文件（h264）

//======================输入部分============================//
//打开输入文件
if(avformat_open_input(&inVFmtCtx,inVFileName,NULL,NULL)<0){
    printf("Cannot open input file.\n");
    break;
}

//查找输入文件中的流
if(avformat_find_stream_info(inVFmtCtx,NULL)<0){
    printf("Cannot find stream info in input file.\n");
    break;
}

//查找视频流在文件中的位置
for(size_t i=0;i<inVFmtCtx->nb_streams;i++){
    if(inVFmtCtx->streams[i]->codecpar->codec_type==AVMEDIA_TYPE_VIDEO){
        inVStreamIndex=(int)i;
        break;
    }
}

AVCodecParameters *codecPara = inVFmtCtx->streams[inVStreamIndex]->codecpar;//输入视频流的编码参数

printf("===============Input information========>\n");
av_dump_format(inVFmtCtx, 0, inVFileName, 0);
printf("===============Input information========<\n");

可以看到和正常打开视频文件一样，或者说除了原始视频文件（yuv格式）其他格式打开代码差不多。

打开输出文件（mp4）

//=====================输出部分=========================//
//打开输出文件并填充格式数据
if(avformat_alloc_output_context2(&outFmtCtx,NULL,NULL,outFileName)<0){
    printf("Cannot alloc output file context.\n");
    break;
}

//打开输出文件并填充数据
if(avio_open(&outFmtCtx->pb,outFileName,AVIO_FLAG_READ_WRITE)<0){
    printf("output file open failed.\n");
    break;
}

//在输出的mp4文件中创建一条视频流
AVStream *outVStream = avformat_new_stream(outFmtCtx,NULL);
if(!outVStream){
    printf("Failed allocating output stream.\n");
    break;
}
outVStream->time_base.den=25;
outVStream->time_base.num=1;
outVStreamIndex=outVStream->index;

//查找编码器
AVCodec *outCodec = avcodec_find_encoder(codecPara->codec_id);
if(outCodec==NULL){
    printf("Cannot find any encoder.\n");
    break;
}

//从输入的h264编码器数据复制一份到输出文件的编码器中
AVCodecContext *outCodecCtx=avcodec_alloc_context3(outCodec);
AVCodecParameters *outCodecPara = outFmtCtx->streams[outVStream->index]->codecpar;
if(avcodec_parameters_copy(outCodecPara,codecPara)<0){
    printf("Cannot copy codec para.\n");
    break;
}
if(avcodec_parameters_to_context(outCodecCtx,outCodecPara)<0){
    printf("Cannot alloc codec ctx from para.\n");
    break;
}
outCodecCtx->time_base.den=25;
outCodecCtx->time_base.num=1;

//打开输出文件需要的编码器
if(avcodec_open2(outCodecCtx,outCodec,NULL)<0){
    printf("Cannot open output codec.\n");
    break;
}

printf("============Output Information=============>\n");
av_dump_format(outFmtCtx,0,outFileName,1);
printf("============Output Information=============<\n");

和上一篇类似。

编码部分

源文件是h264，MP4中的流也是h264，也就是说实际上并没有真正意义上的编码过程。

//写入文件头
if(avformat_write_header(outFmtCtx,NULL)<0){
    printf("Cannot write header to file.\n");
    return -1;
}

//===============编码部分===============//

AVStream *inVStream = inVFmtCtx->streams[inVStreamIndex];
while(av_read_frame(inVFmtCtx,pkt)>=0){//循环读取每一帧直到读完
    if(pkt->stream_index==inVStreamIndex){//确保处理的是视频流
        //FIXME：No PTS (Example: Raw H.264)
        //Simple Write PTS
        //如果当前处理帧的显示时间戳为0或者没有等等不是正常值
        if(pkt->pts==AV_NOPTS_VALUE){
            printf("frame_index:%d\n", frame_index);
            //Write PTS
            AVRational time_base1 = inVStream->time_base;
            //Duration between 2 frames (us)
            int64_t calc_duration = (double)AV_TIME_BASE / av_q2d(inVStream->r_frame_rate);
            //Parameters
            pkt->pts = (double)(frame_index*calc_duration) / (double)(av_q2d(time_base1)*AV_TIME_BASE);
            pkt->dts = pkt->pts;
            pkt->duration = (double)calc_duration / (double)(av_q2d(time_base1)*AV_TIME_BASE);
            frame_index++;
        }
        //Convert PTS/DTS
        pkt->pts = av_rescale_q_rnd(pkt->pts, inVStream->time_base, outVStream->time_base, (enum AVRounding)(AV_ROUND_NEAR_INF | AV_ROUND_PASS_MINMAX));
        pkt->dts = av_rescale_q_rnd(pkt->dts, inVStream->time_base, outVStream->time_base, (enum AVRounding)(AV_ROUND_NEAR_INF | AV_ROUND_PASS_MINMAX));
        pkt->duration = av_rescale_q(pkt->duration, inVStream->time_base, outVStream->time_base);
        pkt->pos = -1;
        pkt->stream_index = outVStreamIndex;
        printf("Write 1 Packet. size:%5d\tpts:%ld\n", pkt->size, pkt->pts);
        //Write
        if (av_interleaved_write_frame(outFmtCtx, pkt) < 0) {
            printf("Error muxing packet\n");
            break;
        }
        av_packet_unref(pkt);
    }
}

av_write_trailer(outFmtCtx);

只是一些时间戳方面的处理。

软件输出

===============Input information========>
Input #0, h264, from 'result.h264':
  Duration: N/A, bitrate: N/A
    Stream #0:0: Video: h264 (High), yuv420p(progressive), 352x288, 25 fps, 25 tbr, 1200k tbn, 50 tbc
===============Input information========<
Cannot open libmwv206dec.so, libmwv206dec.so: cannot open shared object file: No such file or directory
[libx264 @ 0x162cd00] using cpu capabilities: MMX2 SSE2Fast SSSE3 SSE4.2 AVX FMA3 BMI2 AVX2
[libx264 @ 0x162cd00] profile High, level 1.3
============Output Information=============>
Output #0, mp4, to 'result.mp4':
    Stream #0:0: Video: h264 (High), yuv420p(progressive), 352x288, q=2-31, 25 tbn
============Output Information=============<
OutVIndex=0,pkt.stream_index=0
frame_index==0
Write 1 Packet. size: 6899      pts:0
...共300个

Cannot open libmwv206dec.so ...是deepin linux系统错误。

执行完毕后得到只有视频没有音频的mp4文件。

完整代码在ffmpeg_beginner中10.12.video_encode_h2642mp4里面。

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