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FFmpeg封裝格式處理：視音頻復(fù)用器（muxer）

來源：懂視網(wǎng) 責(zé)編：小采時間：2020-11-09 14:38:47

FFmpeg封裝格式處理：視音頻復(fù)用器（muxer）

FFmpeg封裝格式處理：視音頻復(fù)用器（muxer）:打算記錄一下基于FFmpeg的封裝格式處理方面的例子。包括了視音頻分離，復(fù)用，封裝格式轉(zhuǎn)換。這是第3篇。本文記錄一個基于FFmpeg的視音頻復(fù)用器（Simplest FFmpeg muxer）。視音頻復(fù)用器（Muxer）即是將視頻壓縮數(shù)據(jù)（例如H.264）和音頻壓縮數(shù)據(jù)（例如A

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打算記錄一下基于FFmpeg的封裝格式處理方面的例子。包括了視音頻分離，復(fù)用，封裝格式轉(zhuǎn)換。這是第3篇。本文記錄一個基于FFmpeg的視音頻復(fù)用器（Simplest FFmpeg muxer）。視音頻復(fù)用器（Muxer）即是將視頻壓縮數(shù)據(jù)（例如H.264）和音頻壓縮數(shù)據(jù)（例如AAC）合

打算記錄一下基于FFmpeg的封裝格式處理方面的例子。包括了視音頻分離，復(fù)用，封裝格式轉(zhuǎn)換。這是第3篇。

本文記錄一個基于FFmpeg的視音頻復(fù)用器（Simplest FFmpeg muxer）。視音頻復(fù)用器（Muxer）即是將視頻壓縮數(shù)據(jù)（例如H.264）和音頻壓縮數(shù)據(jù)（例如AAC）合并到一個封裝格式數(shù)據(jù)（例如MKV）中去。如圖所示。在這個過程中并不涉及到編碼和解碼。

本文記錄的程序?qū)⒁粋€H.264編碼的視頻碼流文件和一個MP3編碼的音頻碼流文件，合成為一個MP4封裝格式的文件。
，一共初始化了3個AVFormatContext，其中2個用于輸入，1個用于輸出。3個AVFormatContext初始化之后，通過avcodec_copy_context()函數(shù)可以將輸入視頻/音頻的參數(shù)拷貝至輸出視頻/音頻的AVCodecContext結(jié)構(gòu)體。然后分別調(diào)用視頻輸入流和音頻輸入流的av_read_frame()，從視頻輸入流中取出視頻的AVPacket，音頻輸入流中取出音頻的AVPacket，分別將取出的AVPacket寫入到輸出文件中即可。其間用到了一個不太常見的函數(shù)av_compare_ts()，是比較時間戳用的。通過該函數(shù)可以決定該寫入視頻還是音頻。

本文介紹的視音頻復(fù)用器，輸入的視頻不一定是H.264裸流文件，音頻也不一定是純音頻文件?？梢赃x擇兩個封裝過的視音頻文件作為輸入。程序會從視頻輸入文件中“挑”出視頻流，音頻輸入文件中“挑”出音頻流，再將“挑選”出來的視音頻流復(fù)用起來。 PS1：對于某些封裝格式（例如MP4/FLV/MKV等）中的H.264，需要用到名稱為“h264_mp4toannexb”的bitstream filter。
PS2：對于某些封裝格式（例如MP4/FLV/MKV等）中的AAC，需要用到名稱為“aac_adtstoasc”的bitstream filter。

簡單介紹一下流程中各個重要函數(shù)的意義：

avformat_open_input()：打開輸入文件。
avcodec_copy_context()：賦值A(chǔ)VCodecContext的參數(shù)。
avformat_alloc_output_context2()：初始化輸出文件。
avio_open()：打開輸出文件。
avformat_write_header()：寫入文件頭。
av_compare_ts()：比較時間戳，決定寫入視頻還是寫入音頻。這個函數(shù)相對要少見一些。
av_read_frame()：從輸入文件讀取一個AVPacket。
av_interleaved_write_frame()：寫入一個AVPacket到輸出文件。
av_write_trailer()：寫入文件尾。

代碼

下面貼上代碼：
[cpp] view plaincopy

```
/**
```

* 最簡單的基于FFmpeg的視音頻復(fù)用器

```
* Simplest FFmpeg Muxer
```
*
```
* 雷霄驊 Lei Xiaohua
```
```
* leixiaohua1020@126.com
```

* 中國傳媒大學(xué)/數(shù)字電視技術(shù)

* Communication University of China / Digital TV Technology

```
* http://blog.csdn.net/leixiaohua1020
```
*

* 本程序可以將視頻碼流和音頻碼流打包到一種封裝格式中。

* 程序中將MP3編碼的音頻碼流和H.264編碼（MPEG2TS封裝中）的視頻碼流打包成

```
* MP4封裝格式的文件。
```

* 需要注意的是本程序并不改變視音頻的編碼格式。

* This software mux a video bitstream and a audio bitstream

```
* together into a file.
```

* In this example, it mux a H.264 bitstream (in MPEG2TS) and

* a MP3 bitstream file together into MP4 format file.

*
```
*/
```
```
#include 
```
```
extern "C"
```
```
{
```
```
#include "libavformat/avformat.h"
```
```
};
```
```
/*
```

FIX: H.264 in some container format (FLV, MP4, MKV etc.) need

"h264_mp4toannexb" bitstream filter (BSF)

```
*Add SPS,PPS in front of IDR frame
```

*Add start code ("0,0,0,1") in front of NALU

H.264 in some container (MPEG2TS) don't need this BSF.

```
*/
```
```
//'1': Use H.264 Bitstream Filter
```
```
#define USE_H264BSF 0
```
```
/*
```

FIX:AAC in some container format (FLV, MP4, MKV etc.) need

```
"aac_adtstoasc" bitstream filter (BSF)
```
```
*/
```
```
//'1': Use AAC Bitstream Filter
```
```
#define USE_AACBSF 0
```
```
int main(int argc, char* argv[])
```
```
{
```
```
AVOutputFormat *ofmt = NULL;
```

//輸入對應(yīng)一個AVFormatContext，

輸出對應(yīng)一個AVFormatContext

//（Input AVFormatContext and Output AVFormatContext）

AVFormatContext *ifmt_ctx_v = NULL, *ifmt_ctx_a = NULL,*ofmt_ctx = NULL;

```
AVPacket pkt;
```
```
int ret, i;
```

char *in_filename_v = "cuc_ieschool.ts";//輸入文件名（Input file URL）

//char *in_filename_v = "cuc_ieschool.h264";

//char *in_filename_a = "cuc_ieschool.mp3";

```
//char *in_filename_a = "gowest.m4a";
```
```
//char *in_filename_a = "gowest.aac";
```
```
char *in_filename_a = "huoyuanjia.mp3";
```

char *out_filename = "cuc_ieschool.mp4";//

輸出文件名（Output file URL）

```
av_register_all();
```
```
//輸入（Input）
```

if ((ret = avformat_open_input(&ifmt_ctx_v, in_filename_v, 0, 0)) < 0) {

```
printf( "Could not open input file.");
```
goto end;
}

if ((ret = avformat_find_stream_info(ifmt_ctx_v, 0)) < 0) {

printf( "Failed to retrieve input stream information");

goto end;
}

if ((ret = avformat_open_input(&ifmt_ctx_a, in_filename_a, 0, 0)) < 0) {

```
printf( "Could not open input file.");
```
goto end;
}

if ((ret = avformat_find_stream_info(ifmt_ctx_a, 0)) < 0) {

printf( "Failed to retrieve input stream information");

goto end;
}

printf("Input Information=====================\n");

av_dump_format(ifmt_ctx_v, 0, in_filename_v, 0);

av_dump_format(ifmt_ctx_a, 0, in_filename_a, 0);

printf("======================================\n");

```
//
```
輸出（Output）

avformat_alloc_output_context2(&ofmt_ctx, NULL, NULL, out_filename);

```
if (!ofmt_ctx) {
```

printf( "Could not create output context\n");

```
ret = AVERROR_UNKNOWN;
```
goto end;
}
```
ofmt = ofmt_ctx->oformat;
```
```
int videoindex_v=-1,videoindex_out=-1;
```

for (i = 0; i < ifmt_ctx_v->nb_streams; i++) {

```
//根據(jù)輸入流創(chuàng)建
```
輸出流（Create output AVStream according to input AVStream）

if(ifmt_ctx_v->streams[i]->codec->codec_type==AVMEDIA_TYPE_VIDEO){

```
videoindex_v=i;
```

AVStream *in_stream = ifmt_ctx_v->streams[i];

AVStream *out_stream = avformat_new_stream(ofmt_ctx, in_stream->codec->codec);

```
if (!out_stream) {
```

printf( "Failed allocating output stream\n");

```
ret = AVERROR_UNKNOWN;
```
goto end;
}
```
videoindex_out=out_stream->index;
```

//復(fù)制AVCodecContext的設(shè)置（Copy the settings of AVCodecContext）

if (avcodec_copy_context(out_stream->codec, in_stream->codec) < 0) {

printf( "Failed to copy context from input to output stream codec context\n");

goto end;
}
```
out_stream->codec->codec_tag = 0;
```

if (ofmt_ctx->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER)

out_stream->codec->flags |= CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;

break;
}
}
```
int audioindex_a=-1,audioindex_out=-1;
```

for (i = 0; i < ifmt_ctx_a->nb_streams; i++) {

```
//根據(jù)輸入流創(chuàng)建
```
輸出流（Create output AVStream according to input AVStream）

if(ifmt_ctx_a->streams[i]->codec->codec_type==AVMEDIA_TYPE_AUDIO){

```
audioindex_a=i;
```

AVStream *in_stream = ifmt_ctx_a->streams[i];

AVStream *out_stream = avformat_new_stream(ofmt_ctx, in_stream->codec->codec);

```
if (!out_stream) {
```

printf( "Failed allocating output stream\n");

```
ret = AVERROR_UNKNOWN;
```
goto end;
}
```
audioindex_out=out_stream->index;
```

//復(fù)制AVCodecContext的設(shè)置（Copy the settings of AVCodecContext）

if (avcodec_copy_context(out_stream->codec, in_stream->codec) < 0) {

printf( "Failed to copy context from input to output stream codec context\n");

goto end;
}
```
out_stream->codec->codec_tag = 0;
```

if (ofmt_ctx->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER)

out_stream->codec->flags |= CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;

break;
}
}
```
//
```
輸出一下格式------------------

printf("Output Information====================\n");

av_dump_format(ofmt_ctx, 0, out_filename, 1);

printf("======================================\n");

```
//打開
```
輸出文件（Open output file）
```
if (!(ofmt->flags & AVFMT_NOFILE)) {
```

if (avio_open(&ofmt_ctx->pb, out_filename, AVIO_FLAG_WRITE) < 0) {

printf( "Could not open output file '%s'", out_filename);

goto end;
}
}
```
//寫文件頭（Write file header）
```

if (avformat_write_header(ofmt_ctx, NULL) < 0) {

printf( "Error occurred when opening output file\n");

goto end;
}
```
int frame_index=0;
```
```
int64_t cur_pts_v=0,cur_pts_a=0;
```
```
//FIX
```
```
#if USE_H264BSF
```

AVBitStreamFilterContext* h264bsfc = av_bitstream_filter_init("h264_mp4toannexb");

#endif
```
#if USE_AACBSF
```

AVBitStreamFilterContext* aacbsfc = av_bitstream_filter_init("aac_adtstoasc");

#endif
```
while (1) {
```
```
AVFormatContext *ifmt_ctx;
```
```
int stream_index=0;
```
```
AVStream *in_stream, *out_stream;
```

//獲取一個AVPacket（Get an AVPacket）

if(av_compare_ts(cur_pts_v,ifmt_ctx_v->streams[videoindex_v]->time_base,cur_pts_a,ifmt_ctx_a->streams[audioindex_a]->time_base) <= 0){

```
ifmt_ctx=ifmt_ctx_v;
```
```
stream_index=videoindex_out;
```
```
if(av_read_frame(ifmt_ctx, &pkt) >= 0){
```
```
do{
```
```
if(pkt.stream_index==videoindex_v){
```
```
cur_pts_v=pkt.pts;
```
break;
}

}while(av_read_frame(ifmt_ctx, &pkt) >= 0);

```
}else{
```
break;
}
```
}else{
```
```
ifmt_ctx=ifmt_ctx_a;
```
```
stream_index=audioindex_out;
```
```
if(av_read_frame(ifmt_ctx, &pkt) >= 0){
```
```
do{
```
```
if(pkt.stream_index==audioindex_a){
```
```
cur_pts_a=pkt.pts;
```
break;
}

}while(av_read_frame(ifmt_ctx, &pkt) >= 0);

```
}else{
```
break;
}
}

in_stream = ifmt_ctx->streams[pkt.stream_index];

out_stream = ofmt_ctx->streams[stream_index];

```
//FIX
```
```
#if USE_H264BSF
```

av_bitstream_filter_filter(h264bsfc, in_stream->codec, NULL, &pkt.data, &pkt.size, pkt.data, pkt.size, 0);

#endif
```
#if USE_AACBSF
```

av_bitstream_filter_filter(aacbsfc, in_stream->codec, NULL, &pkt.data, &pkt.size, pkt.data, pkt.size, 0);

#endif
```
//FIX：No PTS (Example: Raw H.264)
```
```
//Simple Write PTS
```
```
if(pkt.pts==AV_NOPTS_VALUE){
```
```
//Write PTS
```

AVRational time_base1=in_stream->time_base;

```
//Duration between 2 frames (us)
```

int64_t calc_duration=(double)AV_TIME_BASE/av_q2d(in_stream->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++;
```
}
```
/* copy packet */
```

//轉(zhuǎn)換PTS/DTS（Convert PTS/DTS）

pkt.pts = av_rescale_q_rnd(pkt.pts, in_stream->time_base, out_stream->time_base, (AVRounding)(AV_ROUND_NEAR_INF|AV_ROUND_PASS_MINMAX));

pkt.dts = av_rescale_q_rnd(pkt.dts, in_stream->time_base, out_stream->time_base, (AVRounding)(AV_ROUND_NEAR_INF|AV_ROUND_PASS_MINMAX));

pkt.duration = av_rescale_q(pkt.duration, in_stream->time_base, out_stream->time_base);

```
pkt.pos = -1;
```
```
pkt.stream_index=stream_index;
```

printf("Write 1 Packet. size:%5d\tpts:%8d\n",pkt.size,pkt.pts);

```
//寫入（Write）
```

if (av_interleaved_write_frame(ofmt_ctx, &pkt) < 0) {

```
printf( "Error muxing packet\n");
```
break;
}
```
av_free_packet(&pkt);
```
}
```
//寫文件尾（Write file trailer）
```
```
av_write_trailer(ofmt_ctx);
```
```
#if USE_H264BSF
```
```
av_bitstream_filter_close(h264bsfc);
```
#endif
```
#if USE_AACBSF
```
```
av_bitstream_filter_close(aacbsfc);
```
#endif
```
end:
```
```
avformat_close_input(&ifmt_ctx_v);
```
```
avformat_close_input(&ifmt_ctx_a);
```
```
/* close output */
```

if (ofmt_ctx && !(ofmt->flags & AVFMT_NOFILE))

```
avio_close(ofmt_ctx->pb);
```
```
avformat_free_context(ofmt_ctx);
```
```
if (ret < 0 && ret != AVERROR_EOF) {
```
```
printf( "Error occurred.\n");
```
```
return -1;
```
}
```
return 0;
```

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