视频编码的过程就是将YUV的像素格式编码成H264的压缩格式
YUV:视频像素格式
H264:视频压缩数据格式
流程图
video_encode.png
步骤详解
1、注册组件
av_register_all();
2、初始化化封装格式上下文
AVFormatContext* avformat_context = avformat_alloc_context();
获取视频压缩格式类型（h254、h265、mpeg2等）
AVOutputFormat *avoutput_format = av_guess_format(NULL, coutFilePath, NULL);
3、打开输出文件
avio_open(&avformat_context->pb, coutFilePath, AVIO_FLAG_WRITE)
参数一：输出流
参数二：输出文件
参数三：权限->输出到文件中
4、创建输出码流
AVStream* av_video_stream = avformat_new_stream(avformat_context, NULL);
注意：这里只是开辟了一块内存空间，还不知道他是什么类型
5、查找视频编码器（重点）
5.1、获取上下文
AVCodecContext *avcodec_context = av_video_stream->codec;
上下文种类：视频解码器、视频编码器、音频解码器、音频编码器
5.2、设置为视频编码器上下文
1、设置视频编码器ID
avcodec_context->codec_id = avoutput_format->video_codec;
2、设置编码器类型
avcodec_context->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
3、设置读取像素格式
//注意：这个类型是根据你解码的时候指定的解码的视频像素数据格式类型
avcodec_context->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
4、设置视频宽高
avcodec_context->width = 640;
avcodec_context->height = 352;
这里的尺寸是通过一定工具查看的，不同的视频不一样。
5、设置帧率（重点）
avcodec_context->time_base.num = 1;
avcodec_context->time_base.den = 25;
这两个参数表示帧率为25.000fps
帧率越大越流畅。视频卡顿说明掉帧了。
6、设置码率（重点）
码率：也叫比特率，单位bps。也就是每秒传送的比特数，码率越高传送速度越快。
视频码率：单位为kbps，千位每秒
视频码率的计算方式：视频文件大小/视频时间
注意：一个视频的总文件包括视频文件和音频文件，上面公式中，是指视频文件的大小。
e.g 一个视频，视频文件的大小是1.34MB，时长是24s，那么他的视频帧率为：1.34 * 1024 * 8 / 24 / 1000 = 468 Kbps
每个文件的码率不一样，都要经过计算得到
avcodec_context->bit_rate = 468000;
从上面的分析可以看出：码率越大，视频越大
7、设置GOP（重点）
GOP:画面组，一组连续画面（一个完整的画面）
MPEG格式的画面类型有3种：
I帧：内部编码帧，原始帧，也叫关键帧。视频的第一帧都是I帧，可独立编码。
P帧：向前预测帧。编码需要依赖前一帧。
B帧：前后预测帧，也叫双向预测帧。编码需要依赖本帧与前一帧和后一帧的对比。B帧压缩率高，但对性能要求高
701545128389_.pic.jpg
avcodec_context->gop_size = 250;
这里设置250，表示每250帧插入一个I帧。I帧约少，视频越小。但过分的少，会导致视频编码失败，所以要适量。
8、设置量化参数（难点，我们一般设置默认值）
avcodec_context->qmin = 10;
avcodec_context->qmax = 51;
量化系数越小，视频越是清晰。一般情况下都是默认值，最小量化系数默认值是10，最大量化系数默认值是51。
9、设置B帧最大值
avcodec_context->max_b_frames = 0;
我们设置为0，表示不需要B帧
5.3、查找编码器h264
查找编码器h264：找不到？？？深坑
原因：编译库没有依赖x264库（默认情况下FFmpeg没有编译进行h264库）
如何编译x264库？
1、下载x264的库
2、编译x264的.a静态库，也可以便以动态库，根据需要而定
3、重新编译ffmpeg库，使ffmpeg依赖2中生成的x264库
4、替换代码中之前生成的ffmpeg库
6、打开视频编码器
对于h264解码器，要多设置参数如下
AVDictionary *param = 0;
if (avcodec_context->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
// 查看h264.c源码
av_dict_set(¶m, "preset", "slow", 0);
av_dict_set(¶m, "tune", "zerolatency", 0);
}
打开视频编码器
if (avcodec_open2(avcodec_context, avcodec, ¶m) < 0) {
NSLog(@"打开编码器失败");
return;
}
7、写入头文件信息
avformat_write_header(avformat_context, NULL);
8、循环编码视频像素数据为视频压缩数据（YUV-->h264）-- 视频编码处理
1、申请缓冲区
av_frame_alloc()
av_image_fill_arrays
(AVPacket *)av_malloc(buffer_size)
2、将缓冲区数据填充到AVFrame中
3、avcodec_send_frame
4、avcodec_receive_packet
9、将编码后的视频压缩数据写入文件中
av_packet->stream_index = av_video_stream->index;
result = av_write_frame(avformat_context, av_packet);
10、写入剩余帧数据(可能没有)
int flush_encoder(AVFormatContext *fmt_ctx, unsigned int stream_index) {
int ret;
int got_frame;
AVPacket enc_pkt;
if (!(fmt_ctx->streams[stream_index]->codec->codec->capabilities &
CODEC_CAP_DELAY))
return 0;
while (1) {
enc_pkt.data = NULL;
enc_pkt.size = 0;
av_init_packet(&enc_pkt);
ret = avcodec_encode_video2(fmt_ctx->streams[stream_index]->codec, &enc_pkt,
NULL, &got_frame);
av_frame_free(NULL);
if (ret < 0)
break;
if (!got_frame) {
ret = 0;
break;
}
NSLog(@"Flush Encoder: Succeed to encode 1 frame!\tsize:%5d\n", enc_pkt.size);
/* mux encoded frame */
ret = av_write_frame(fmt_ctx, &enc_pkt);
if (ret < 0)
break;
}
return ret;
}
11、写入文件尾部信息
av_write_trailer(avformat_context);
12、释放内存，关闭编码器等等
avcodec_close(avcodec_context);
av_free(av_frame);
av_free(out_buffer);
av_packet_free(&av_packet);
avio_close(avformat_context->pb);
avformat_free_context(avformat_context);
fclose(in_file);
代码
- (void)videoEncodeWithInputPath:(NSString *)inputPath outputPath:(NSString *)outputPath {
//第一步：注册组件->编码器、解码器等等…
av_register_all();
//第二步：初始化封装格式上下文
AVFormatContext* avformat_context = avformat_alloc_context();
const char* coutFilePath = [outputPath UTF8String];
AVOutputFormat *avoutput_format = av_guess_format(NULL, coutFilePath, NULL);
avformat_context->oformat = avoutput_format;
//第三步：打开输出文件
if (avio_open(&avformat_context->pb, coutFilePath, AVIO_FLAG_WRITE) < 0){
NSLog(@"打开输出文件失败");
return;
}
//第四步：创建输出码流
AVStream* av_video_stream = avformat_new_stream(avformat_context, NULL);
//第五步：查找视频编码器
//1、获取编码器上下文
AVCodecContext *avcodec_context = av_video_stream->codec;
//2、设置编解码器上下文参数
avcodec_context->codec_id = avoutput_format->video_codec;
avcodec_context->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
avcodec_context->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
avcodec_context->width = 640;
avcodec_context->height = 352;
// 设置帧率25fps
avcodec_context->time_base.num = 1;
avcodec_context->time_base.den = 25;
// 设置码率
avcodec_context->bit_rate = 468000;
// 设置GOP
avcodec_context->gop_size = 250;
// 设置量化参数
avcodec_context->qmin = 10;
avcodec_context->qmax = 51;
avcodec_context->max_b_frames = 0;
// 第六步：打开编码器
// 1、查找编码器
AVCodec *avcodec = avcodec_find_encoder(avcodec_context->codec_id);
if (avcodec == NULL){
NSLog(@"找不到解码器");
return;
}
NSLog(@"解码器名称为：%s", avcodec->name);
// 若是h264编码器，要设置一些参数
AVDictionary *param = 0;
if (avcodec_context->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
// 查看h264.c源码
av_dict_set(¶m, "preset", "slow", 0);
av_dict_set(¶m, "tune", "zerolatency", 0);
}
// 2、打开编码器
if (avcodec_open2(avcodec_context, avcodec, ¶m) < 0) {
NSLog(@"打开编码器失败");
return;
}
// 第七步：写入头文件信息
int flag = avformat_write_header(avformat_context, NULL);
// 第八步：循环编码YUV文件为H264
// 1、开辟缓冲区
int buffer_size = av_image_get_buffer_size(avcodec_context->pix_fmt,
avcodec_context->width,
avcodec_context->height,
1);
int y_size = avcodec_context->width * avcodec_context->height;
uint8_t *out_buffer = (uint8_t *)av_malloc(buffer_size);
const char *cinFilePath = [inputPath UTF8String];
FILE *in_file = fopen(cinFilePath, "rb");
if (in_file == NULL) {
NSLog(@"输入文件不存在");
return;
}
// 2、内存空间填充
AVFrame *av_frame = av_frame_alloc();
av_image_fill_arrays(av_frame->data,
av_frame->linesize,
out_buffer,
avcodec_context->pix_fmt,
avcodec_context->width,
avcodec_context->height,
1);
// 3、开辟packet
AVPacket *av_packet = (AVPacket *)av_malloc(buffer_size);
int i = 0;
int result = 0;
int current_frame_index = 0;
// 4、循环编码
while (true) {
// 从yuv文件里面读取缓冲区
//读取大小：y_size * 3 / 2
if (fread(out_buffer, 1, y_size * 3 / 2, in_file) <= 0) {
NSLog(@"读取完毕...");
break;
} else if (feof(in_file)) {
break;
}
// 将缓冲区数据转换成AVFrame类型
//Y值
av_frame->data[0] = out_buffer;
//U值
av_frame->data[1] = out_buffer + y_size;
//V值
av_frame->data[2] = out_buffer + y_size * 5 / 4;
av_frame->pts = i;
i++;
// 第九步：视频编码处理
// 1、发送一帧视频像素数据
avcodec_send_frame(avcodec_context, av_frame);
// 2、接收一帧视频压缩数据格式（像素数据编码而来）
result = avcodec_receive_packet(avcodec_context, av_packet);
if (result == 0) {
// 编码成功
// 第十步：将数据写入到输出文件
av_packet->stream_index = av_video_stream->index;
result = av_write_frame(avformat_context, av_packet);
NSLog(@"当前是第%d帧", current_frame_index);
current_frame_index++;
//是否输出成功
if (result < 0) {
NSLog(@"输出一帧数据失败");
return;
}
}
}
//第11步：写入剩余帧数据->可能没有
flush_encoder(avformat_context, 0);
//第12步：写入文件尾部信息
av_write_trailer(avformat_context);
//第13步：释放内存
avcodec_close(avcodec_context);
av_free(av_frame);
av_free(out_buffer);
av_packet_free(&av_packet);
avio_close(avformat_context->pb);
avformat_free_context(avformat_context);
fclose(in_file);
}
