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2022-12-22
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利用FFmpeg解析音视频流,音视频流可以来自一个标准的RTMP的URL或者是一个文件. 通过解析得到音视频流,进一步就可以解码, 然后视频渲染在屏幕上,音频通过扬声器输出.
利用FFmpeg框架中libavformat模块可以通过函数 av_read_frame 解析出音视频流的音视频数据,如果直接使用FFmpeg硬解,仅需要解析到AVPacket即可传给解码模块使用,如果使用VideoToolbox中的硬解, 对于视频数据,还需要获取其NALU Header中的(vps)sps, pps以便后续使用.
使用流程
FFmpeg parse流程
下面的链接中包含搭建iOS需要的FFmpeg环境的详细步骤,需要的可以提前阅读.
iOS手动编译并搭建FFmpeg
导入FFmpeg框架后,首先需要将用到FFmpeg的文件改名为.mm, 因为涉及C,C++混编,所以需要更改文件名
然后在头文件中导入FFmpeg头文件.
注意: FFmpeg是一个广为流传的框架,其结构复杂,一般导入都按照如上格式,以文件夹名为根目录进行导入,具体设置,请参考上文链接.
2.1. 注册FFmpeg
一般在程序中的main函数或是主程序启动的代理方法 - (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions 中初始化FFmpeg,执行一次即可.
2.2. 利用视频文件生成格式上下文对象
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2.3. 获取Audio / Video流的索引值.
通过遍历format context对象可以从 nb_streams 数组中找到音频或视频流索引,以便后续使用
2.4. 是否支持音视频流
目前视频仅支持H264, H265编码的格式.实际过程中,解码得到视频的旋转角度可能是不同的,以及不同机型可以支持的解码文件格式也是不同的,所以可以用这个方法手动过滤一些不支持的情况.具体请-代码观看,这里仅列出实战中测试出支持的列表.
音频本例中仅支持AAC格式.其他格式可根据需求自行更改.
使用AVPacket这个结构体来存储压缩数据.对于视频而言, 它通常包含一个压缩帧,对音频而言,可能包含多个压缩帧,该结构体类型通过 av_malloc() 函数分配内存,通过 av_packet_ref() 函数拷贝,通过 av_packet_unref(). 函数释放内存.
解析数据
int av_read_frame(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt); : 此函数返回存储在文件中的内容,并且不验证解码器的有效帧是什么。它会将存储在文件中的内容分成帧,并为每次调用返回一个。它不会在有效帧之间省略无效数据,以便为解码器提供解码时可能的最大信息。
获取sps, pps等NALU Header信息
通过调用av_bitstream_filter_filter可以从码流中过滤得到sps, pps等NALU Header信息.
av_bitstream_filter_init: 通过给定的比特流过滤器名词创建并初始化一个比特流过滤器上下文.
av_bitstream_filter_filter: 此函数通过过滤buf参数中的数据,将过滤后的数据放在poutbuf参数中.输出的buffer必须被调用者释放.
此函数使用buf_size大小过滤缓冲区buf,并将过滤后的缓冲区放在poutbuf指向的缓冲区中。
注意: 下面使用new_packet是为了解决av_bitstream_filter_filter会产生内存泄漏的问题.每次使用完后将用new_packet释放即可.
可以根据自己的需求自定义时间戳生成规则.这里使用当前系统时间戳加上数据包中的自带的pts/dts生成了时间戳.
本例将获取到的数据放在自定义的结构体中,然后通过block回调传给方法的调用者,调用者可以在回调函数中处理parse到的视频数据.
获取parse到的音频数据
因为我们已经将packet中的关键数据拷贝到自定义的结构体中,所以使用完后需要释放packet.
parse完成后释放相关资源
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注意: 如果使用FFmpeg硬解,则仅仅需要获取到AVPacket数据结构即可.不需要再将数据封装到自定义的结构体中
编码格式对应的就是音频编码和视频编码,
音频编码标准和视频编码标准,每种编码标准都对应的编码算法,其目的是通过一定编码算法实现数据的压缩、减少数据的冗余。
视频编码指的是通过特定的压缩技术,将某个视频文件格式转换为另一种视频格式文件的方式
可变码率指的是输出码流的码率是可变的,因为视频信源本身的高峰信息量是变化的,从确保视频传输质量和充分利用信息的角度来说,可变码率视频编码才是最合理的。
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是指视频成像产品所形成的图像大小或尺寸,常见的 1080P、4K 等又代表什么呢,P 本身的含义是逐行扫描,表示视频像素的总行数,
1080P 表示总共有 1080 行的像素数,而 K 表示视频像素的总列数,4K 表示有 4000 列的像素数,
通常来说,1080P 就是指 1080 x 1920 的分辨率,4 k 指 3840 x 2160 的分辨率。
视频编码:
Xvid(旧称为XviD)
是一个开放源代码的MPEG-4影像编解码器,是由一群原OpenDivX开发者在OpenDivX于2001年7月停止开发后自行开发的。
Xvid支持量化(Quantization)、范围控制的运动侦测(Motion Search)、码率曲线分配(Curve)、动态关键帧距(I-frame interval)、心理视觉亮度修正、演职员表选项、外部自定义控制、运动向量加速(Hinted ME)编码、画面优化解码等众多编码技术,对用户来说功能十分强大。
DivX是由MPEG-4衍生出的一种视频编码(压缩)标准,也即我们通常所说的DVDrip格式,
它采用了MPEG4的压缩算法,同时又综合了MPEG-4与MP3各方面的技术,说白了就是使用DivX压缩技术对DVD盘片的视频图像进行高质量压缩,
同时用MP3或AC3对音频进行压缩,然后再将视频与音频合成,并加上相应的外挂字幕文件而形成的视频格式。其画质直逼DVD,而体积只有DVD的数分之 一。
XviD与DivX几乎相同,是开源的DivX,不收费,而使用DivX要收费。
H.264是一种高性能的视频编解码技术。
目前国际上制定视频编解码技术的组织有两个,一个是“国际电联(ITU-T)”,它制定的标准有H.261、H.263、H.263+等,
另一个是“国际标准化组织(ISO)”它制定的标准有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。
而H.264则是由两个组织联合组建的联合视频组(JVT)共同制定的新数字视频编码标准,
所以它既是ITU-T的H.264,又是ISO/IEC的MPEG-4高级视频编码(Advanced Video Coding,AVC),而且它将成为MPEG-4标准的第10部分。
因此,不论是MPEG-4 AVC、MPEG-4 Part 10,还是ISO/IEC 14496-10,都是指H.264。
H.264最具价值的部分是更高的数据压缩比,在同等的图像质量,H.264的数据压缩比能比DVD系统中使用的 MPEG-2高2 3倍,比MPEG-4高1.5 2倍。
举个例子,原始文件的大小如果为100GB,采用MPEG-2压缩标准压缩后变成4GB,压缩比为25 1,而采用H.264压缩标准压缩后变为1GB,从100GB到1GB,H.264的压缩比达到惊人的100 1。尤其值得一提的是,H.264在具有高压缩比的同时还拥有高质量流畅的图像。
微软是在2003年9月递交VC-1编码格式的,目前已经得到了MovieBeam、Modeo等不少公司的采纳,同时也包含在HD DVD和蓝光中,包括华纳和环球等影业公司也有采用这种格式的意向。
VC-1基于微软Windows Media Video9(WMV9)格式,而WMV9格式现在已经成为VC-1标准的实际执行部分。WMV (Windows Media
Video)是微软公司的视频编解码器家族,包括WMV7、WMV8、WMV9、WPV10。这一族的编解码器可以应用在从拨号上网的窄带视频到高清晰度电视HDTV)的宽带视频。使用Windows Media Video用户还可以将视频文件刻录到CD、DVD或者其它一些设备上。它也
适用于用作媒体服务器。
WMV可以被看作是MPEG-4的一个增强版本。最新的由SMPTE(电视电影工程师协会)承认的WMV-9,也就是我们说的上面的VC-1。
同一个 AVCodecID 可能对应多个不同的编解码器 (AVCodec) MPEG-4 AVC、MPEG-4 Part 10,还是ISO/IEC 14496-10,都是指H.264。
在编码方式相同相同的情况下,.avi, .mkv, .mp4只是封装格式的区别(文件后缀格式),而封装格式是不影响画质的。
就相当于你的100块钱折一下,或者两下,或者两下后不管是放在你的口袋里,钱包里还是存钱罐里都是100块钱。
这里的100块钱就是就是视频数据,你把100块折一下,或者两下,或者两下就是编码格式,钱包,口袋,存钱罐就是封装格式。
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