在CSDN上的這一段日子,接觸到了很多同行業的人,尤其是使用FFMPEG進行視音頻編解碼的人,有的已經是有多年經驗的“大神”,有的是剛開始學習的初學者。在和大家探討的過程中,我忽然發現了一個問題:在“大神”和初學者之間好像有一個不可逾越的鴻溝。“大神”們水平高超,探討著深奧的問題;而初學者們還停留在入門階段。究竟是什么原因造成的這種“兩極分化”呢?最后,我發現了問題的關鍵:FFMPEG難度比較大,卻沒有一個循序漸進,由簡單到復雜的教程。現在網上的有關FFMPEG的教程多半難度比較大,不太適合剛接觸FFMPEG的人學習;而且很多的例子程序編譯通不過,極大地打消了學習的積極性。我自己在剛開始學習FFMPEG的時候也遇到了很大的困難。為了幫助更多的人快速成為“大神”,我想總結一個學習FFMPEG的方法,方便大家循序漸進的學習FFMPEG。
PS:有不少人不清楚“FFmpeg”應該怎么讀。它讀作“ef ef em peg”
0. 背景知識
本章主要介紹一下FFMPEG都用在了哪里(在這里僅列幾個我所知的,其實遠比這個多)。說白了就是為了說明:FFMPEG是非常重要的。
使用FFMPEG作為內核視頻播放器:
Mplayer,ffplay,射手播放器,暴風影音,KMPlayer,QQ影音...
使用FFMPEG作為內核的Directshow Filter:
ffdshow,lav filters...
使用FFMPEG作為內核的轉碼工具:
ffmpeg,格式工廠...
事實上,FFMPEG的視音頻編解碼功能確實太強大了,幾乎囊括了現存所有的視音頻編碼標準,因此只要做視音頻開發,幾乎離不開它。
對于完全沒有視音頻技術背景的人來說,在學習FFmpeg之前最好先了解一下幾種最基本的視音頻數據的格式,可以參考下面的文章:
[總結]視音頻編解碼技術零基礎學習方法
視音頻數據處理入門:RGB、YUV像素數據處理
視音頻數據處理入門:PCM音頻采樣數據處理
視音頻數據處理入門:H.264視頻碼流解析
視音頻數據處理入門:AAC音頻碼流解析
視音頻數據處理入門:FLV封裝格式解析
視音頻數據處理入門:UDP-RTP協議解析
【視頻資源】
本文中第1,2章是FFmpeg編程最基礎的內容。這部分的內容我在給大二同學代課的時候錄制成了視頻,有時間的話可以看一下《基于 FFmpeg + SDL 的視頻播放器的制作》課程的視頻。
本章主要介紹一下ffmpeg工程包含的三個exe的使用方法。
ffmpeg的官方網站是:http://ffmpeg.org/
編譯好的windows可用版本的下載地址(官網中可以連接到這個網站,和官方網站保持同步): http://ffmpeg.zeranoe.com/builds/
該網站中的FFMPEG分為3個版本:Static,Shared,Dev。
前兩個版本可以直接在命令行中使用,他們的區別在于:Static里面只有3個應用程序:ffmpeg.exe,ffplay.exe,ffprobe.exe,每個exe的體積都很大,相關的Dll已經被編譯到exe里面去了。Shared里面除了3個應用程序:ffmpeg.exe,ffplay.exe,ffprobe.exe之外,還有一些Dll,比如說avcodec-54.dll之類的。Shared里面的exe體積很小,他們在運行的時候,到相應的Dll中調用功能。
Dev版本是用于開發的,里面包含了庫文件xxx.lib以及頭文件xxx.h,這個版本不包含exe文件。
打開系統命令行接面,切換到ffmpeg所在的目錄,就可以使用這3個應用程序了。
ffmpeg是用于轉碼的應用程序。
一個簡單的轉碼命令可以這樣寫:
將input.avi轉碼成output.ts,并設置視頻的碼率為640kbps
詳細的使用說明(英文):http://ffmpeg.org/ffmpeg.html
ffplay是用于播放的應用程序。
一個簡單的播放命令可以這樣寫:
播放test.avi
詳細的使用說明(英文):http://ffmpeg.org/ffplay.html
ffprobe是用于查看文件格式的應用程序。
這個就不多介紹了。
詳細的使用說明(英文):http://ffmpeg.org/ffprobe.html
本章開始介紹使用ffmpeg的庫進行開發。
從http://ffmpeg.zeranoe.com/builds/網站上
1.下載Dev版本,里面包含了ffmpeg的xxx.h頭文件以及xxx.lib庫文件。
2.下載Shared版本,里面包含了ffmpeg的dll文件。
3.將這兩部分文件拷貝到VC工程下面就可以了
注:可能會出現問題,參見:FFMPEG 庫移植到 VC 需要的步驟
如果不想自己手動配置,可以下載已經配置好的工程:最簡單的基于FFMPEG+SDL的視頻播放器
學習文章《100行代碼實現最簡單的基于FFMPEG+SDL的視頻播放器》中的代碼,這是ffmpeg做視頻播放器最簡單的代碼了,是我自己精簡出來的,已經不能再簡化了,每一行都很重要。
原版是基于SDL1.2的視頻播放器,后來更新了基于SDL2.0的最簡單的視頻播放器:最簡單的基于FFMPEG+SDL的視頻播放器 ver2 (采用SDL2.0)
上述播放器使用libavformat和libavcodec兩個類庫完成了視頻的解碼工作。實際上解碼工作只需要libavcodec就可以了。因此更新了一個“純凈”的解碼器。該解碼器只使用libavcodec完成解碼工作: 最簡單的基于FFmpeg的解碼器-純凈版(不包含libavformat)
ffmpeg的函數介紹:ffmpeg函數介紹
注1:播放視頻或音頻數據的時候會用到SDL。有關SDL可以參考:SDL介紹
SDL參考文檔:SDL GUIDE 中文譯本
注2:如果想查看解碼后的數據,需要用到 YUV播放器:YUV播放器源代碼或YUV Player Deluxe都可以
ffmpeg的結構體之間的關系參考文章:FFMPEG中最關鍵的結構體之間的關系
結構體中每個變量的分析,參考文章:
FFMPEG結構體分析:AVFrame
學習文章《最簡單的基于FFMPEG+SDL的音頻播放器》 中的代碼,和最簡單的視頻播放器一樣,這是最簡單的音頻播放器,每一行代碼都很重要。
原版是基于SDL1.2的音頻播放器,后來更新了一個基于SDL2.0的最簡單的音頻播放器:最簡單的基于FFMPEG+SDL的音頻播放器 ver2 (采用SDL2.0)
注:如果想要查看解碼后的數據(PCM數據),需要用到Audition。
ffplay流程圖如文章《FFplay源代碼分析:整體流程圖》 所示。ffplay代碼比較復雜,但是其核心代碼和《100行代碼實現最簡單的基于FFMPEG+SDL的視頻播放器》 是一樣的。可以兩個工程結合著學習。
ffplay代碼簡介資料:如何用FFmpeg編寫一個簡單播放器
ffplay使用說明:ffplay的快捷鍵以及選項
ffplay已經移植到VC下的工程:ffplay_vc2005(別人做的,質量很不錯)
ffplay移植到MFC下的工程,包含了簡單的圖形界面和一些控制按鈕:ffplay播放器移植VC的工程:ffplay for MFC
上述軟件的代碼簡介:ffplay for mfc 代碼備忘
ffplay.c函數結構簡單分析:ffplay.c函數結構簡單分析(畫圖)
ffmpeg編碼我自己研究的不是很多,可以參考文章 :使用FFmpeg類庫實現YUV視頻序列編碼為視頻
上面那篇文章是用的類庫比較舊,新版類庫的的使用可以參考下面幾篇文章。
圖像的編碼可以參考:最簡單的基于FFMPEG的圖像編碼器(YUV編碼為JPEG)
音頻的編碼可以參考:最簡單的基于FFMPEG的音頻編碼器(PCM編碼為AAC)
視頻的編碼可以參考:最簡單的基于FFMPEG的視頻編碼器(YUV編碼為H.264)
HEVC(H.265)視頻編碼可以參考:最簡單的基于FFmpeg的視頻編碼器-更新版(YUV編碼為HEVC(H.265))
上述編碼器使用libavformat和libavcodec兩個類庫完成了視頻的編碼工作。實際上編碼工作只需要libavcodec就可以了。因此更新了一個“純凈”的編碼器。該編碼器只使用libavcodec完成編碼工作: 最簡單的基于FFmpeg的編碼器-純凈版(不包含libavformat)
轉碼實際上是先解碼然后編碼。
不進行轉碼,只進行封裝格式轉換的程序可參考:最簡單的基于FFMPEG的封裝格式轉換器(無編解碼)
轉碼程序可參考:最簡單的基于FFMPEG的轉碼程序
比較復雜的轉碼程序可以參考ffmpeg.c,它移植到MFC下的工程:ffmpeg轉碼器移植VC的工程:ffmpeg for MFC
ffmpeg.c函數結構簡單分析:ffmpeg.c函數結構簡單分析(畫圖)
通曉了ffmpeg庫的使用以后,可以看一下ffmpeg的源代碼。注意ffmpeg的源代碼只有在Linux下才能編譯,在windows下可以使用MinGW進行編譯。推薦使用Eclipse查看ffmpeg的源代碼。
有一個很完整的ffmpeg源代碼的分析文檔:ffdoc
FFmpeg的庫函數源代碼分析文章列表如下:
【架構圖】
FFmpeg源代碼結構圖 - 解碼
FFmpeg源代碼結構圖 - 編碼
【通用】
FFmpeg 源代碼簡單分析:av_register_all()
FFmpeg 源代碼簡單分析:avcodec_register_all()
FFmpeg 源代碼簡單分析:內存的分配和釋放(av_malloc()、av_free()等)
FFmpeg 源代碼簡單分析:常見結構體的初始化和銷毀(AVFormatContext,AVFrame等)
FFmpeg 源代碼簡單分析:avio_open2()
FFmpeg 源代碼簡單分析:av_find_decoder()和av_find_encoder()
FFmpeg 源代碼簡單分析:avcodec_open2()
FFmpeg 源代碼簡單分析:avcodec_close()
【解碼】
圖解FFMPEG打開媒體的函數avformat_open_input
FFmpeg 源代碼簡單分析:avformat_open_input()
FFmpeg 源代碼簡單分析:avformat_find_stream_info()
FFmpeg 源代碼簡單分析:av_read_frame()
FFmpeg 源代碼簡單分析:avcodec_decode_video2()
FFmpeg 源代碼簡單分析:avformat_close_input()
【編碼】
FFmpeg 源代碼簡單分析:avformat_alloc_output_context2()
FFmpeg 源代碼簡單分析:avformat_write_header()
FFmpeg 源代碼簡單分析:avcodec_encode_video()
FFmpeg 源代碼簡單分析:av_write_frame()
FFmpeg 源代碼簡單分析:av_write_trailer()
【其它】
FFmpeg源代碼簡單分析:日志輸出系統(av_log()等)
FFmpeg源代碼簡單分析:結構體成員管理系統-AVClass
FFmpeg源代碼簡單分析:結構體成員管理系統-AVOption
FFmpeg源代碼簡單分析:libswscale的sws_getContext()
FFmpeg源代碼簡單分析:libswscale的sws_scale()
FFmpeg源代碼簡單分析:libavdevice的avdevice_register_all()
FFmpeg源代碼簡單分析:libavdevice的gdigrab
【腳本】
FFmpeg源代碼簡單分析:makefile
FFmpeg源代碼簡單分析:configure
偏底層的libavcodec的源代碼分析文章列表如下:
【解碼- libavcodec H.264 解碼器】
FFmpeg的H.264解碼器源代碼簡單分析:概述
FFmpeg的H.264解碼器源代碼簡單分析:解析器(Parser)部分
FFmpeg的H.264解碼器源代碼簡單分析:解碼器主干部分
FFmpeg的H.264解碼器源代碼簡單分析:熵解碼(EntropyDecoding)部分
FFmpeg的H.264解碼器源代碼簡單分析:宏塊解碼(Decode)部分-幀內宏塊(Intra)
FFmpeg的H.264解碼器源代碼簡單分析:宏塊解碼(Decode)部分-幀間宏塊(Inter)
FFmpeg的H.264解碼器源代碼簡單分析:環路濾波(LoopFilter)部分
【解碼-libavcodec HEVC 解碼器】
FFmpeg的HEVC解碼器源代碼簡單分析:概述
FFmpeg的HEVC解碼器源代碼簡單分析:解析器(Parser)部分
FFmpeg的HEVC解碼器源代碼簡單分析:解碼器主干部分
FFmpeg的HEVC解碼器源代碼簡單分析:CTU解碼(CTUDecode)部分-PU
FFmpeg的HEVC解碼器源代碼簡單分析:CTU解碼(CTU Decode)部分-TU
FFmpeg的HEVC解碼器源代碼簡單分析:環路濾波(LoopFilter)
AVFilter可以給視音頻添加各種濾鏡效果。有兩個例子,一個是給視頻添加水印:
最簡單的基于FFmpeg的AVfilter例子(水印疊加)
另一個是給YUV數據加特效:
最簡單的基于FFmpeg的AVfilter的例子-純凈版
AVDevice可以讀取電腦的多媒體設備的數據,或者輸出數據到指定的多媒體設備上。
直接使用ffmpeg.exe命令行工具的文章:FFmpeg獲取DirectShow設備數據(攝像頭,錄屏)
編程方面做了2個有關的例子:
讀取攝像頭:最簡單的基于FFmpeg的AVDevice例子(讀取攝像頭)
屏幕錄制:最簡單的基于FFmpeg的AVDevice例子(屏幕錄制)
Swscale類庫可以轉換像素數據的格式,同時可以拉伸圖像的大小。
libswscale的使用示例: 最簡單的基于FFmpeg的libswscale的示例(YUV轉RGB)
封裝格式轉換器:最簡單的基于FFMPEG的封裝格式轉換器(無編解碼)
視音頻分離器簡化版(demuxer-simple):最簡單的基于FFmpeg的封裝格式處理:視音頻分離器簡化版(demuxer-simple)
視音頻分離器(demuxer):最簡單的基于FFmpeg的封裝格式處理:視音頻分離器(demuxer)
視音頻復用器(muxer):最簡單的基于FFmpeg的封裝格式處理:視音頻復用器(muxer)
直接使用ffmpeg.exe命令行工具的文章:
FFmpeg發送流媒體的命令(UDP,RTP,RTMP)
編程方面做了一個例子:
基于FFmpeg的推流器:最簡單的基于FFmpeg的推流器(以推送RTMP為例)
內存播放器:最簡單的基于FFmpeg的內存讀寫的例子:內存播放器
內存轉碼器:最簡單的基于FFmpeg的內存讀寫的例子:內存轉碼器
把FFmpeg應用于Android、iOS、Windows Phone的示例程序可以參考:
最簡單的基于FFmpeg的移動端例子:Android HelloWorld
最簡單的基于FFmpeg的移動端例子:Android 視頻解碼器
最簡單的基于FFmpeg的移動端例子:Android 視頻解碼器-單個庫版
最簡單的基于FFmpeg的移動端例子:Android 推流器
最簡單的基于FFmpeg的移動端例子:Android 視頻轉碼器
最簡單的基于FFmpeg的移動端例子附件:Android 自帶播放器
最簡單的基于FFmpeg的移動端例子附件:SDL Android HelloWorld
最簡單的基于FFmpeg的移動端例子:IOS HelloWorld
最簡單的基于FFmpeg的移動端例子:IOS 視頻解碼器
最簡單的基于FFmpeg的移動端例子:IOS 推流器
最簡單的基于FFmpeg的移動端例子:IOS 視頻轉碼器
最簡單的基于FFmpeg的移動端例子附件:IOS自帶播放器
最簡單的基于FFmpeg的移動端例子:Windows PhoneHelloWorld
學習完成ffmpeg,還可以了解一下基于ffmpeg的相關的多媒體開源工程,在這里推薦以下幾個:
ffdshow是基于ffmpeg的解碼器類庫libavcodec的DirectShow Filter。廣泛安裝在PC上。
有關ffdshow的源代碼分析文章(更新中):
ffdshow 源代碼分析1 : 整體結構ffdshow 源代碼分析 2: 位圖覆蓋濾鏡(對話框部分Dialog)
LAV Filter是基于ffmpeg的解碼器類庫libavcodec,以及解封裝器類庫libavformat的DirectShow Filter。廣泛安裝在PC上。
有關LAV Filter的源代碼分析文章:
LAV Filter 源代碼分析 1: 總體結構
LAV Filter 源代碼分析 2: LAV Splitter
LAV Filter 源代碼分析 3: LAV Video (1)
LAV Filter 源代碼分析 4: LAV Video (2)
Mplayer是linux下使用最廣泛的播放器,也有Windows版本的。其中使用了ffmpeg。
有關Mplayer的源代碼分析文章:
MPlayer源代碼分析
現在廣為使用很多播放器都是構建于Media Player Classic - HC的基礎之上的。
有關Media Player Classic - HC的源代碼分析文章:
Media Player Classic - HC 源代碼分析 1:整體結構Media Player Classic - HC 源代碼分析 2:核心類 (CMainFrame)(1)Media Player Classic - HC 源代碼分析 3:核心類 (CMainFrame)(2)Media Player Classic - HC 源代碼分析 4:核心類 (CMainFrame)(3)Media Player Classic - HC 源代碼分析 5:關于對話框 (CAboutDlg)Media Player Classic - HC 源代碼分析 6:MediaInfo選項卡 (CPPageFileMediaInfo)Media Player Classic - HC 源代碼分析 7:詳細信息選項卡(CPPageFileInfoDetails)
XBMC是一個優秀的自由和開源的(GPL)媒體中心軟件。
有關XBMC源代碼分析文章:
XBMC源代碼分析 2:Addons(皮膚Skin)
XBMC源代碼分析 3:核心部分(core)-綜述
XBMC源代碼分析 4:視頻播放器(dvdplayer)-解碼器(以ffmpeg為例)
XBMC源代碼簡析 5:視頻播放器(dvdplayer)-解復用器(以ffmpeg為例)
XBMC源代碼分析 6:視頻播放器(dvdplayer)-文件頭(以ffmpeg為例)
XBMC源代碼分析 7:視頻播放器(dvdplayer)-輸入流(以libRTMP為例)
posted on 2017-08-10 22:03 zmj 閱讀(685) 評論(0) 編輯 收藏 引用
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