P10 RV1126推流项目——ffmpeg输出参数初始化

 前言 

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🌺本篇简介  ：本章主要讲解ffmpeg模块输出参数的初始化

今天讲解的部分就是继上章未讲完的部分继续讲解

首先我们看上图红框里面的函数，函数内部就是实现ffmpeg初始化，合成复合流以及推流

里面内容比价多，我可能分为三章去分别讲解，今天我们先讲一下ffmpeg的参数初始化

01  ffmpeg输出模块结构体

在FFMPEG输出模块中用到了很多个结构体，分别是：AVFormatContext、AVStream、AVCodec、AVCodecContext、AVIOContext。

1. AVFormatContext：是存储音视频封装格式中包含的信息的结构体，它是FFMPEG中的核心，所有的文件封装、编码都是从它开始
2.  AVStream：AVStream主要存储了音频流、视频流的具体信息
3. ​​​​​​​ AVCodec：AVCodec是存储编解码信息的结构体
4. ​​​​​​​ AVCodecContext：AVCodecContext 是编解码上下文，它主要的功能是除了存储AVCodec的信息外，还保存了额外的编码属性
5. AVIOContext：其中AVIOContext是FFMPEG管理输入输出数据的结构体

 02 ffmpeg初始化代码分析

 这个代我们要我们要先从这个结构体开始看

这个结构体会有些许复杂

typedef struct
{
    AVStream *stream;  /*主要储存了音视频流的具体信息*/
    AVCodecContext *enc;   //编解码上下文，它主要的功能是除了存储 AVCodec 的信息外，还保存了额外的编码属性
    int64_t next_timestamp;  //
    int samples_count;
    AVPacket *packet;   //压缩后的数据和关于这些数据的一些附加的信息，如显示时间戳（pts），解码时间戳（dts）,数据时长（duration），所在流媒体的索引（stream_index）等等。
} OutputStream;

typedef struct
{
    unsigned int config_id;
    int protocol_type;                    //流媒体TYPE
    char network_addr[NETWORK_ADDR_LENGTH];//流媒体地址
    enum AVCodecID video_codec; //视频编码器ID
    enum AVCodecID audio_codec; //音频编码器ID
    OutputStream video_stream; //VIDEO的STREAM配置
    OutputStream audio_stream; //AUDIO的STREAM配置
    AVFormatContext *oc; //是存储音视频封装格式中包含的信息的结构体，也是FFmpeg中统领全局的结构体，对文件的封装、编码操作从这里开始。
} RKMEDIA_FFMPEG_CONFIG; //FFMPEG配置

这个结构体很重要，这里面保存着配置相关的所有信息

其中最重要的结构体是AVFormatContext，里面存储音视频封装格式中包含的信息的结构体，

也是FFmpeg中统领全局的结构体，对文件的封装、编码操作从这里开始。

 将一些简单的参数配置完后，我们看一下如何初始化FFmpeg

 ffmpeg输出模块初始化大概就是这八步，我们一步一步解析

2.1 根据需要配置码流属性avformat_alloc_output_context2()

函数原型：

int avformat_alloc_output_context2(AVFormatContext **ctx, 
AVOutputFormat *oformat, const char *format_name, const char *filename)

1. 第一个传输参数：AVFormatContext结构体指针的指针，是存储音视频封装格式中包含的信息的结构体，所有对文件的封装、编码都是从这个结构体开始。
2. 第二个传输参数：AVOutputFormat的结构体指针，它主要存储复合流信息的常规配置，默认为设置NULL。
3. 第三个传输参数：format_name指的是复合流的格式，比方说：flv、ts、mp4等等
4. 第四个传输参数：filename是输出地址，输出地址可以是本地文件(如：xxx.mp4、xxx.ts等等)。也可以是网络流地址(如：rtmp://xxx.xxx.xxx.xxx:1935/live/01)

2.2配置推流器编码参数和AVStream结构体

AVStream主要是存储流信息结构体，这个流信息包含音频流和视频流。

创建的API是avformat_new_stream，如下

 函数原型：

AVStream *avformat_new_stream(AVFormatContext *s, const AVCodec *c)

• 参数1：AVFormatContext的结构体指针
• 参数2：AVDictionary结构体指针的指针
• 返回值：成功返回AVStream结构体指针，失败返回NULL

创建输出码流AVStream, AVStream是存储每一个视频/音频流信息的结构体

 2.3找到编码器avcodec_find_encoder

找到对应的编码ID

函数原型：

AVCodec *avcodec_find_encoder(AVCodecID id)

•  参数1：请求编码器的编号
• 返回值：返回查找到的解码器（没有找到就返回NULL）

 2.4 avcodec_alloc_context3分配AVCodecContext结构体

函数原型：

AVCodecContext *avcodec_alloc_context3(const AVCodec *codec)

功能

• 分配一个AVCodecContext，并将其字段设置为默认值。
• 结果由avcodec_free_context()释放

参数

• 如果非null，分配私有数据并初始化给定编解码器的默认值。使用不同的编解码器调用avcodec_open2()是非法的。
• 如果为NULL，那么特定于编解码器的默认值将不会被初始化，这可能会导致默认设置不理想（这对于编码器（例如libx264）尤为重要）。

返回值

• 一个用默认值填充的AVCodecContext，失败时为NULL。

 2.5 设置AVCodecContext的参数

FFMPEG的视频编码参数如：分辨率(WIDTH、HEIGHT)、时间基(time_base)、 帧率(r_frame_rate)、GOP_SIZE等都需要和右边VENC的参数要一一对应起来。其中time_base的值要和视频帧率必须要一致。

FFMPEG的音频编码参数如：音频采样格式(sample_fmt)、音频码率(bit_rate)、 音频采样率(sample_rate)、 音频布局(channel_layout)、 音频通道(channels)、 时间基(time_base)等都需要和右边AENC的参数一一对应。其中time_base的值必须要和音频采样率要一致。

AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER：发送视频数据的时候都会在关键帧前面添加SPS/PPS，这个标识符在FFMPEG初始化的时候都需要添加。

 2.6 使能推流编码器

这里的open_video、open_audio就是使能推流编码器，其中avcodec_open2让编码器和编码器上下文进行关联。并用avcodec_parameters_from_context把刚初始化的上下文传输到AVStream的编解码器。

 2.7打开IO文件操作

使用avio_open打开对应的文件，注意这里的文件不仅是指本地的文件也指的是网络流媒体文件，下面是avio_open的定义。

int avio_open(AVIOContext **s, const char *url, int flags);

1. 第一个参数：AVIOContext的结构体指针，它主要是管理数据输入输出的结构体
2. 第二个参数: url地址，这个URL地址既包括本地文件如(xxx.ts、xxx.mp4)，也可以是网络流媒体地址，如(rtmp://192.168.22.22:1935/live/01)等
3. 第三个参数：flags标识符

#define AVIO_FLAG_READ  1                                      /**< read-only */

#define AVIO_FLAG_WRITE 2                                      /**< write-only */

#define AVIO_FLAG_READ_WRITE (AVIO_FLAG_READ|AVIO_FLAG_WRITE)  /**< read-write pseudo flag */

2.8  avformat_write_header对头部进行初始化

int avformat_write_header(AVFormatContext *s, AVDictionary **options);

• 第一个参数：传递AVFormatContext结构体指针
• 第二个参数：传递AVDictionary结构体指针的指针