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最簡單的基於FFmpeg的封裝格式處理系列文章列表：

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簡介

打算記錄一下基於FFmpeg的封裝格式處理方面的例子。包括了視音訊分離，複用，封裝格式轉換。這是第3篇。

本文記錄一個基於FFmpeg的視音訊複用器（Simplest FFmpeg muxer）。視音訊複用器（Muxer）即是將視訊壓縮資料（例如H.264）和音訊壓縮資料（例如AAC）合併到一個封裝格式資料（例如MKV）中去。如圖所示。在這個過程中並不涉及到編碼和解碼。

 本文記錄的程式將一個H.264編碼的視訊碼流檔案和一個MP3編碼的音訊碼流檔案，合成為一個MP4封裝格式的檔案。

流程

程式的流程如下圖所示。從流程圖中可以看出，一共初始化了3個AVFormatContext，其中2個用於輸入，1個用於輸出。3個AVFormatContext初始化之後，通過avcodec_copy_context()函式可以將輸入視訊/音訊的引數拷貝至輸出視訊/音訊的AVCodecContext結構體。然後分別呼叫視訊輸入流和音訊輸入流的av_read_frame()，從視訊輸入流中取出視訊的AVPacket，音訊輸入流中取出音訊的AVPacket，分別將取出的AVPacket寫入到輸出檔案中即可。其間用到了一個不太常見的函式av_compare_ts()，是比較時間戳用的。通過該函式可以決定該寫入視訊還是音訊。

本文介紹的視音訊複用器，輸入的視訊不一定是H.264裸流檔案，音訊也不一定是純音訊檔案。可以選擇兩個封裝過的視音訊檔案作為輸入。程式會從視訊輸入檔案中“挑”出視訊流，音訊輸入檔案中“挑”出音訊流，再將“挑選”出來的視音訊流複用起來。PS1：對於某些封裝格式（例如MP4/FLV/MKV等）中的H.264，需要用到名稱為“h264_mp4toannexb”的bitstream filter。PS2：對於某些封裝格式（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式的意義：

avformat_open_input()：開啟輸入檔案。avcodec_copy_context()：賦值AVCodecContext的引數。avformat_alloc_output_context2()：初始化輸出檔案。avio_open()：開啟輸出檔案。avformat_write_header()：寫入檔案頭。av_compare_ts()：比較時間戳，決定寫入視訊還是寫入音訊。這個函式相對要少見一些。av_read_frame()：從輸入檔案讀取一個AVPacket。av_interleaved_write_frame()：寫入一個AVPacket到輸出檔案。av_write_trailer()：寫入檔案尾。

程式碼

下面貼上程式碼：

/** * 最簡單的基於FFmpeg的視音訊複用器 * Simplest FFmpeg Muxer * * 雷霄驊 Lei Xiaohua * [email protected] * 中國傳媒大學/數字電視技術 * Communication University of China / Digital TV Technology * http://blog.csdn.net/leixiaohua1020 * * 本程式可以將視訊碼流和音訊碼流打包到一種封裝格式中。 * 程式中將AAC編碼的音訊碼流和H.264編碼的視訊碼流打包成 * MPEG2TS封裝格式的檔案。 * 需要注意的是本程式並不改變視音訊的編碼格式。 * * 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 AAC bitstream file together into MP4 format file. * */#include <stdio.h>#define __STDC_CONSTANT_MACROS#ifdef _WIN32//Windowsextern "C"{#include "libavformat/avformat.h"};#else//Linux...#ifdef __cplusplusextern "C"{#endif#include <libavformat/avformat.h>#ifdef __cplusplus};#endif#endif/*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 NALUH.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 0int main(int argc, char* argv[]){ AVOutputFormat *ofmt = NULL; //Input AVFormatContext and Output AVFormatContext AVFormatContext *ifmt_ctx_v = NULL, *ifmt_ctx_a = NULL,*ofmt_ctx = NULL; AVPacket pkt; int ret, i; int videoindex_v=-1,videoindex_out=-1; int audioindex_a=-1,audioindex_out=-1; int frame_index=0; int64_t cur_pts_v=0,cur_pts_a=0; //const char *in_filename_v = "cuc_ieschool.ts";//Input file URL const char *in_filename_v = "cuc_ieschool.h264"; //const char *in_filename_a = "cuc_ieschool.mp3"; //const char *in_filename_a = "gowest.m4a"; //const char *in_filename_a = "gowest.aac"; const char *in_filename_a = "huoyuanjia.mp3"; const char *out_filename = "cuc_ieschool.mp4";//Output file URL av_register_all(); //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"); //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; for (i = 0; i < ifmt_ctx_v->nb_streams; i++) {  //Create output AVStream according to input AVStream  if(ifmt_ctx_v->streams[i]->codec->codec_type==AVMEDIA_TYPE_VIDEO){  AVStream *in_stream = ifmt_ctx_v->streams[i];  AVStream *out_stream = avformat_new_stream(ofmt_ctx, in_stream->codec->codec);  videoindex_v=i;  if (!out_stream) {   printf( "Failed allocating output stream\n");   ret = AVERROR_UNKNOWN;   goto end;  }  videoindex_out=out_stream->index;  //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;  } } for (i = 0; i < ifmt_ctx_a->nb_streams; i++) {  //Create output AVStream according to input AVStream  if(ifmt_ctx_a->streams[i]->codec->codec_type==AVMEDIA_TYPE_AUDIO){   AVStream *in_stream = ifmt_ctx_a->streams[i];   AVStream *out_stream = avformat_new_stream(ofmt_ctx, in_stream->codec->codec);   audioindex_a=i;   if (!out_stream) {    printf( "Failed allocating output stream\n");    ret = AVERROR_UNKNOWN;    goto end;   }   audioindex_out=out_stream->index;   //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;  } } printf("==========Output Information==========\n"); av_dump_format(ofmt_ctx, 0, out_filename, 1); printf("======================================\n"); //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;  } } //Write file header if (avformat_write_header(ofmt_ctx, NULL) < 0) {  printf( "Error occurred when opening output file\n");  goto end; } //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;  //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{     in_stream  = ifmt_ctx->streams[pkt.stream_index];     out_stream = ofmt_ctx->streams[stream_index];     if(pkt.stream_index==videoindex_v){      //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++;      }      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{     in_stream  = ifmt_ctx->streams[pkt.stream_index];     out_stream = ofmt_ctx->streams[stream_index];     if(pkt.stream_index==audioindex_a){      //FIX：No PTS      //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++;      }      cur_pts_a=pkt.pts;      break;     }    }while(av_read_frame(ifmt_ctx, &pkt) >= 0);   }else{    break;   }  }  //FIX:Bitstream Filter#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, out_stream->codec, NULL, &pkt.data, &pkt.size, pkt.data, pkt.size, 0);#endif  //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:%lld\n",pkt.size,pkt.pts);  //Write  if (av_interleaved_write_frame(ofmt_ctx, &pkt) < 0) {   printf( "Error muxing packet\n");   break;  }  av_free_packet(&pkt); } //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);#endifend: 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;}

結果

輸入檔案為：視訊：cuc_ieschool.ts

音訊：huoyuanjia.mp3

輸出檔案為：cuc_ieschool.mp4輸出的檔案視訊為“cuc_ieschool”，配合“霍元甲”的音訊。

下載

simplest ffmpeg format

專案主頁

CSDN下載：

工程中包含4個例子：

simplest_ffmpeg_demuxer_simple：視音訊分離器（簡化版）。

simplest_ffmpeg_demuxer：視音訊分離器。

simplest_ffmpeg_muxer：視音訊複用器。

simplest_ffmpeg_remuxer：封裝格式轉換器。

更新-1.1==================================================

修復了以下問題：

(1)Release版本下的執行問題

(2)simplest_ffmpeg_muxer封裝H.264裸流的時候丟失聲音的錯誤

關於simplest_ffmpeg_muxer封裝H.264裸流的時候丟失聲音的問題目前已經解決。根源在於H.264裸流沒有PTS，因此必須手動寫入PTS。寫入PTS的程式碼在在舊版本中已經包含：

//FIX：No PTS//Simple Write PTSif(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++;}

但是舊版本中這段程式碼的位置放錯了，應該放在av_read_frame()之後，cur_pts_a/cur_pts_v賦值之前。換句話說，也就說要把這段程式碼“前移”。修改後問題解決。

CSDN下載地址：

更新-1.2 (2015.2.13)=========================================

這次考慮到了跨平臺的要求，調整了原始碼。經過這次調整之後，原始碼可以在以下平臺編譯通過：

VC++：開啟sln檔案即可編譯，無需配置。

cl.exe：開啟compile_cl.bat即可命令列下使用cl.exe進行編譯，注意可能需要按照VC的安裝路徑調整腳本里面的引數。編譯命令如下。

::VS2010 Environmentcall "D:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\vcvarsall.bat"::[email protected] INCLUDE=include;%INCLUDE%::[email protected] LIB=lib;%LIB%::compile and linkcl simplest_ffmpeg_muxer.cpp /link avcodec.lib avformat.lib avutil.lib ^avdevice.lib avfilter.lib postproc.lib swresample.lib swscale.lib /OPT:NOREF

MinGW：MinGW命令列下執行compile_mingw.sh即可使用MinGW的g++進行編譯。編譯命令如下。

g++ simplest_ffmpeg_muxer.cpp -g -o simplest_ffmpeg_muxer.exe \-I /usr/local/include -L /usr/local/lib -lavformat -lavcodec -lavutil

GCC：Linux或者MacOS命令列下執行compile_gcc.sh即可使用GCC進行編譯。編譯命令如下。

gcc simplest_ffmpeg_muxer.cpp -g -o simplest_ffmpeg_muxer.out -I /usr/local/include -L /usr/local/lib \-lavformat -lavcodec -lavutil

PS：相關的編譯命令已經儲存到了工程資料夾中CSDN下載地址：http://download.csdn.net/detail/leixiaohua1020/8445303SourceForge上已經更新。