FFmpeg处理音视频的常用API及一般流程

FFmpeg是一个开源的音视频处理库，提供了丰富的API用于音视频的编解码、转码、过滤、播放等操作。

一、使用FFmpeg API解码涉及到的函数及一般流程如下：

1. av_register_all(): 注册所有的编解码器和格式。

av_register_all();

2. avformat_open_input(): 打开输入文件（流）并获取文件（流）的格式信息。

AVFormatContext *fmt_ctx = NULL;
if (avformat_open_input(&fmt_ctx, input_file, NULL, NULL) < 0) {
    // 打开文件失败
}

3. avformat_find_stream_info(): 获取流的详细信息。
 

if (avformat_find_stream_info(fmt_ctx, NULL) < 0) {
    // 获取流信息失败
}

4. avcodec_find_decoder(): 查找解码器。
 

AVCodec *codec = avcodec_find_decoder(stream->codecpar->codec_id);
if (!codec) {
    // 找不到解码器
}

5. avcodec_open2(): 打开解码器。
 

AVCodecContext *codec_ctx = avcodec_alloc_context3(codec);
if (avcodec_open2(codec_ctx, codec, NULL) < 0) {
    // 打开解码器失败
}

6. av_read_frame(): 读取一帧音视频数据。
 

AVPacket packet;
while (av_read_frame(fmt_ctx, &packet) >= 0) {
    // 处理音视频数据
    av_packet_unref(&packet);
}

7. avcodec_send_packet()和avcodec_receive_frame(): 解码音视频数据。
 

AVFrame *frame = av_frame_alloc();
while (av_read_frame(fmt_ctx, &packet) >= 0) {
    if (packet.stream_index == audio_stream_index) {
        // 解码音频数据
        avcodec_send_packet(codec_ctx, &packet);
        while (avcodec_receive_frame(codec_ctx, frame) >= 0) {
            // 处理解码后的音频帧
        }
    } else if (packet.stream_index == video_stream_index) {
        // 解码视频数据
        avcodec_send_packet(codec_ctx, &packet);
        while (avcodec_receive_frame(codec_ctx, frame) >= 0) {
            // 处理解码后的视频帧
        }
    }
    av_packet_unref(&packet);
}

二、与解码类似，编码的流程一般为：

8. avformat_alloc_output_context2(): 创建输出格式上下文。
 

AVFormatContext *out_fmt_ctx = NULL;
if (avformat_alloc_output_context2(&out_fmt_ctx, NULL, NULL, output_file) < 0) {
    // 创建输出格式上下文失败
}

9. avcodec_find_encoder(): 查找编码器。
 

AVCodec *encoder = avcodec_find_encoder(AV_CODEC_ID_H264);
if (!encoder) {
    // 找不到编码器
}

10. avcodec_open2(): 打开编码器。
 

AVCodecContext *encoder_ctx = avcodec_alloc_context3(encoder);
if (avcodec_open2(encoder_ctx, encoder, NULL) < 0) {
    // 打开编码器失败
}

11. avformat_write_header(): 写入输出文件的头部信息。
 

if (avformat_write_header(out_fmt_ctx, NULL) < 0) {
    // 写入头部信息失败
}

12. avcodec_send_frame()和avcodec_receive_packet(): 编码音视频数据。
 

AVPacket encoded_packet;
while (av_read_frame(fmt_ctx, &packet) >= 0) {
    if (packet.stream_index == audio_stream_index) {
        // 编码音频数据
        avcodec_send_frame(encoder_ctx, frame);
        while (avcodec_receive_packet(encoder_ctx, &encoded_packet) >= 0) {
            // 处理编码后的音频数据
        }
    } else if (packet.stream_index == video_stream_index) {
        // 编码视频数据
        avcodec_send_frame(encoder_ctx, frame);
        while (avcodec_receive_packet(encoder_ctx, &encoded_packet) >= 0) {
            // 处理编码后的视频数据
        }
    }
    av_packet_unref(&packet);
}

13. av_write_frame()和av_write_trailer(): 写入编码后的音视频数据。
 

if (av_write_frame(out_fmt_ctx, &encoded_packet) < 0) {
    // 写入音视频数据失败
}

三、解码和编码结束后都要及时释放内存：

14. avformat_close_input(): 关闭输入文件。
 

avformat_close_input(&fmt_ctx);

15. avcodec_free_context(): 释放编解码器上下文。
 

avcodec_free_context(&codec_ctx);

16. av_frame_free(): 释放帧对象。
 

av_frame_free(&frame);

17. avformat_free_context(): 释放格式上下文。
 

avformat_free_context(fmt_ctx);

了解这些常用API及流程对使用FFmpeg开发将大有裨益。