第一點(diǎn)：分析視頻編碼原理？->流程？

流程整理

視頻編碼.png

第一步：注冊組件->編碼器、解碼器等等…

第二步：初始化封裝格式上下文

第三步：打開輸入文件

第四步：創(chuàng)建輸出碼流->視頻流->今后設(shè)置->設(shè)置為視頻流

第五步：查找視頻編碼器

第六步：打開視頻編碼器

第七步：寫入文件頭信息（有些文件頭信息）->一般情況下都會有

第八步：循環(huán)編碼視頻像素?cái)?shù)據(jù)->視頻壓縮數(shù)據(jù)

第九步：將編碼后的視頻壓縮數(shù)據(jù)寫入文件中

第十步：輸入像素?cái)?shù)據(jù)讀取完畢后回調(diào)函數(shù)
作用：輸出編碼器中剩余AVPacket

第十一步：寫入文件尾部信息

第十二步：釋放內(nèi)存，關(guān)閉編碼器等等…

代碼部分

#include <jni.h>
#include <string>
#include "android/log.h"

extern "C"{
//導(dǎo)入音視頻頭文件庫
//核心庫
#include "libavcodec/avcodec.h"
//封裝格式處理庫
#include "libavformat/avformat.h"
//工具庫
#include "libavutil/imgutils.h"
//視頻像素?cái)?shù)據(jù)格式庫
#include "libswscale/swscale.h"

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_tz_dream_ffmpeg_android_video_encode_MainActivity_ffmpegVideoEncode(
        JNIEnv *env, jobject jobj, jstring jinFilePath, jstring joutFilePath);

}

//視頻編碼
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_tz_dream_ffmpeg_android_video_encode_MainActivity_ffmpegVideoEncode(
        JNIEnv *env, jobject jobj, jstring jinFilePath, jstring joutFilePath) {
    //第一步：注冊組件->編碼器、解碼器等等…
    av_register_all();

    //第二步：初始化封裝格式上下文->視頻編碼->處理為視頻壓縮數(shù)據(jù)格式
    AVFormatContext* avformat_context = avformat_alloc_context();
    //注意事項(xiàng)：FFmepg程序推測輸出文件類型->視頻壓縮數(shù)據(jù)格式類型
    const char* coutFilePath = env->GetStringUTFChars(joutFilePath, NULL);
    //得到視頻壓縮數(shù)據(jù)格式類型(h264、h265、mpeg2等等...)
    AVOutputFormat *avoutput_format = av_guess_format(NULL, coutFilePath, NULL);
    //指定類型
    avformat_context->oformat = avoutput_format;

    //第三步：打開輸出文件
    //參數(shù)一：輸出流
    //參數(shù)二：輸出文件
    //參數(shù)三：權(quán)限->輸出到文件中
    if (avio_open(&avformat_context->pb, coutFilePath, AVIO_FLAG_WRITE) < 0){
        __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "main", "打開輸出文件失敗");
        return;
    }

    //第四步：創(chuàng)建輸出碼流->創(chuàng)建了一塊內(nèi)存空間->并不知道他是什么類型流->希望他是視頻流
    AVStream* av_video_stream = avformat_new_stream(avformat_context, NULL);

    //第五步：查找視頻編碼器
    //1、獲取編碼器上下文
    AVCodecContext *avcodec_context = av_video_stream->codec;

    //2、設(shè)置編解碼器上下文參數(shù)->必需設(shè)置->不可少
    //目標(biāo)：設(shè)置為是一個(gè)視頻編碼器上下文->指定的是視頻編碼器
    //上下文種類：視頻解碼器、視頻編碼器、音頻解碼器、音頻編碼器
    //2.1 設(shè)置視頻編碼器ID
    avcodec_context->codec_id = avoutput_format->video_codec;
    //2.2 設(shè)置編碼器類型->視頻編碼器
    //視頻編碼器->AVMEDIA_TYPE_VIDEO
    //音頻編碼器->AVMEDIA_TYPE_AUDIO
    avcodec_context->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
    //2.3 設(shè)置讀取像素?cái)?shù)據(jù)格式->編碼的是像素?cái)?shù)據(jù)格式->視頻像素?cái)?shù)據(jù)格式->YUV420P(YUV422P、YUV444P等等...)
    //注意：這個(gè)類型是根據(jù)你解碼的時(shí)候指定的解碼的視頻像素?cái)?shù)據(jù)格式類型
    avcodec_context->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
    //2.4 設(shè)置視頻寬高->視頻尺寸
    avcodec_context->width = 640;
    avcodec_context->height = 352;
    //2.5 設(shè)置幀率->表示每秒25幀
    //視頻信息->幀率 : 25.000 fps
    //f表示：幀數(shù)
    //ps表示：時(shí)間(單位：每秒)
    avcodec_context->time_base.num = 1;
    avcodec_context->time_base.den = 25;
    //2.6 設(shè)置碼率
    //2.6.1 什么是碼率？
    //含義：每秒傳送的比特(bit)數(shù)單位為 bps(Bit Per Second)，比特率越高，傳送數(shù)據(jù)速度越快。
    //單位：bps，"b"表示數(shù)據(jù)量，"ps"表示每秒
    //目的：視頻處理->視頻碼率
    //2.6.2 什么是視頻碼率?
    //含義：視頻碼率就是數(shù)據(jù)傳輸時(shí)單位時(shí)間傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)，一般我們用的單位是kbps即千位每秒
    //視頻碼率計(jì)算如下？
    //基本的算法是：【碼率】(kbps)=【視頻大小 - 音頻大小】(bit位) /【時(shí)間】(秒)
    //例如：Test.mov時(shí)間 = 24，文件大小(視頻+音頻) = 1.73MB
    //視頻大小 = 1.34MB（文件占比：77%） = 1.34MB * 1024 * 1024 * 8 = 字節(jié)大小 = 468365字節(jié) = 468Kbps
    //音頻大小 = 376KB（文件占比：21%）
    //計(jì)算出來值->碼率 : 468Kbps->表示1000，b表示位(bit->位)
    //總結(jié)：碼率越大，視頻越大
    avcodec_context->bit_rate = 468000;

    //2.7 設(shè)置GOP->影響到視頻質(zhì)量問題->畫面組->一組連續(xù)畫面
    //MPEG格式畫面類型：3種類型->分為->I幀、P幀、B幀
    //I幀->內(nèi)部編碼幀->原始幀(原始視頻數(shù)據(jù))
    //    完整畫面->關(guān)鍵幀(必需的有，如果沒有I，那么你無法進(jìn)行編碼，解碼)
    //    視頻第1幀->視頻序列中的第一個(gè)幀始終都是I幀，因?yàn)樗顷P(guān)鍵幀
    //P幀->向前預(yù)測幀->預(yù)測前面的一幀類型，處理數(shù)據(jù)(前面->I幀、B幀)
    //    P幀數(shù)據(jù)->根據(jù)前面的一幀數(shù)據(jù)->進(jìn)行處理->得到了P幀
    //B幀->前后預(yù)測幀(雙向預(yù)測幀)->前面一幀和后面一幀
    //    B幀壓縮率高，但是對解碼性能要求較高。
    //總結(jié)：I只需要考慮自己 = 1幀，P幀考慮自己+前面一幀 = 2幀，B幀考慮自己+前后幀 = 3幀
    //    說白了->P幀和B幀是對I幀壓縮
    //每250幀，插入1個(gè)I幀，I幀越少，視頻越小->默認(rèn)值->視頻不一樣
    avcodec_context->gop_size = 250;

    //2.8 設(shè)置量化參數(shù)->數(shù)學(xué)算法(高級算法)->不講解了
    //總結(jié)：量化系數(shù)越小，視頻越是清晰
    //一般情況下都是默認(rèn)值，最小量化系數(shù)默認(rèn)值是10，最大量化系數(shù)默認(rèn)值是51
    avcodec_context->qmin = 10;
    avcodec_context->qmax = 51;

    //2.9 設(shè)置b幀最大值->設(shè)置不需要B幀
    avcodec_context->max_b_frames = 0;

    //第二點(diǎn)：查找編碼器->h264
    //找不到編碼器->h264
    //重要原因是因?yàn)椋壕幾g庫沒有依賴x264庫（默認(rèn)情況下FFmpeg沒有編譯進(jìn)行h264庫）
    //第一步：編譯h264庫
    AVCodec *avcodec = avcodec_find_encoder(avcodec_context->codec_id);
    if (avcodec == NULL){
        __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "main", "找不到解碼器");
        return;
    }

    __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "main", "解碼器名稱為：%s", avcodec->name);
    
}

GOP原理-MPEG格式.png

第二點(diǎn)：視頻編碼->實(shí)現(xiàn)功能->yuv編碼為h264

流程整理

yuv：視頻像素?cái)?shù)據(jù)格式
h264：視頻壓縮數(shù)據(jù)格式
1、查找編碼器？
獲取編碼器名稱
找不到編碼器->h264
重要原因是因?yàn)椋壕幾g庫沒有依賴x264庫（默認(rèn)情況下）
第一步：下載x264庫
通過git下載：git clone git://git.videolan.org/x264.git

第二步：解壓這個(gè)庫

第三步：編寫腳本->編譯x264的.a靜態(tài)庫
指定編譯平臺類型：iOS平臺、安卓平臺、Mac平臺、Windows平臺等等…
編寫Android平臺.a靜態(tài)庫->課前準(zhǔn)備好了->研究一下

第四步：編譯Android動(dòng)態(tài)庫->編譯FFmpeg>修改腳本文件？
加入x264庫，將其編譯進(jìn)去

代碼整理

build_x264_android.sh

#!/bin/bash

#進(jìn)入x264庫
cd x264

#指定編譯平臺->Android平臺.a靜態(tài)庫
#指定NDK目錄
NDK_DIR=/Users/yangshaohong/Desktop/tools/eclipse/android-ndk/android-ndk-r10e
#指定編譯的x264平臺架構(gòu)類型->arm架構(gòu)->系統(tǒng)版本
SYSROOT=$NDK_DIR/platforms/android-18/arch-arm
#指定鏈接工具->Android平臺下arm連接器
TOOLCHAIN=$NDK_DIR/toolchains/arm-linux-androideabi-4.9/prebuilt/darwin-x86_64

#指定輸出編譯好的.a靜態(tài)庫存放路徑
PREFIX=/Users/yangshaohong/Desktop/ffmpeg-android/android-build-x264
ADDI_CFLAGS="-marm"

#設(shè)置編譯參數(shù)
function build_h264
{
./configure \
--prefix=$PREFIX \
--host=arm-linux \
--enable-static \
--disable-asm \
--cross-prefix=$TOOLCHAIN/bin/arm-linux-androideabi- \
--sysroot=$SYSROOT \
--extra-cflags="-Os -fpic $ADDI_CFLAGS" \
--extra-ldflags="$ADDI_LDFLAGS" \
$ADDITIONAL_CONFIGURE_FLAG

}

#執(zhí)行腳本
build_h264

#安裝編譯動(dòng)態(tài)庫
sudo make install

echo "Android h264 builds finished"

build-ffmpeg-armeabi-x264.sh

#!/bin/bash

#第一步：進(jìn)入到指定目錄
cd ffmpeg-3.4

#第二步：指定NDK路徑(編譯什么樣的平臺->采用什么樣的平臺編譯器)
#Android平臺NDK技術(shù)->做C/C++開發(fā)->編譯Andrroid平臺下.so動(dòng)態(tài)庫
#注意：放在英文目錄(中文目錄報(bào)錯(cuò))
#修改一：修改為你自己NDK存放目錄
NDK_DIR=/Users/yangshaohong/Desktop/tools/eclipse/android-ndk/android-ndk-r10e

#第三步：配置Android系統(tǒng)版本(支持最小的版本)
#指定使用NDK Platform版本(對應(yīng)系統(tǒng)版本)
SYSROOT=$NDK_DIR/platforms/android-18/arch-arm

#第四步：指定編譯工具鏈->(通俗：指定編譯器)->CPU架構(gòu)（Android手機(jī)通用的CPU架構(gòu)類型）：armeabi
TOOLCHAIN=$NDK_DIR/toolchains/arm-linux-androideabi-4.9/prebuilt/darwin-x86_64

#第五步：指定CPU平臺架構(gòu)類型
#指定編譯后的安裝目錄
ARCH=arm
ADDI_CFLAGS="-marm"

#第六步：指定編譯成功之后，.so動(dòng)態(tài)庫存放位置
#修改二：這個(gè)目錄你需要修改為你自己目錄
PREFIX=/Users/yangshaohong/Desktop/ffmpeg-android/android-build/$ARCH

#第七步：編寫執(zhí)行編譯腳本->調(diào)用FFmpeg進(jìn)行配置
#定義了Shell腳本函數(shù)(方法)
#編譯一部分（編譯：編解碼庫->核心庫、工具庫、視頻像素?cái)?shù)據(jù)處理庫、音頻采樣數(shù)據(jù)處理庫等等...）
#你是如何知道這些庫需要編譯，那個(gè)庫不需要編譯？
#教你方法?
#有兩種方式你可以查看
#方式一：命令行查看
#方式二：通過打開文件查看
function build_armeabi
{
./configure \
--prefix=$PREFIX \
--target-os=android \
--enable-shared \
--disable-static \
--disable-doc \
--disable-ffmpeg \
--disable-ffplay \
--disable-ffprobe \
--disable-ffserver \
--disable-doc \
--disable-symver \
--enable-small \
#需要
--enable-gpl \
#禁用所有編碼器
--disable-encoders \
#通過libx264庫啟用H.264編碼
--enable-libx264 \
#啟用編碼器名稱
--enable-encoder=libx264 \
# 啟用幾個(gè)圖片編碼，由于生成視頻預(yù)覽
--enable-encoder=mjpeg \
--enable-encoder=png \
--cross-prefix=$TOOLCHAIN/bin/arm-linux-androideabi- \
--arch=$ARCH \
--enable-cross-compile \
--sysroot=$SYSROOT \
--extra-cflags="-Os -fpic $ADDI_CFLAGS" \
#和FFmpeg動(dòng)態(tài)庫一起編譯，指定你之前編譯好的x264靜態(tài)庫和頭文件
--extra-cflags="-I/Users/yangshaohong/Desktop/ffmpeg-android/android-build-x264/include" \
--extra-ldflags="-L/Users/yangshaohong/Desktop/ffmpeg-android/android-build-x264/lib" \
--enable-pic \
$ADDITIONAL_CONFIGURE_FLAG

make clean
make -j4
make install
}

#第八步：執(zhí)行函數(shù)->開始編譯
build_armeabi
echo "Android armeabi builds finished"

實(shí)例工程

腳本部分 https://pan.baidu.com/s/1hsb8dSS
工程部分 https://pan.baidu.com/s/1pLNwYc7