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FFMpeg音视频解码实战

news 来源：原创 2025/9/18 15:28:11

音频解码

在这里插入图片描述

一、初始化阶段

avformat_open_input
打开输入媒体文件。
avformat_find_stream_info
读取媒体流信息，查找音频流。
avcodec_find_decoder
查找对应的解码器（如 AAC、MP3 解码器）。
avcodec_alloc_context3
分配解码器上下文。
avcodec_open2
打开解码器。
av_packet_alloc
分配 AVPacket 用于读取压缩数据。
av_frame_alloc
分配 AVFrame 用于接收解码后的原始音频帧。

二、解码循环阶段

av_read_frame
从输入文件中读取一个压缩包（Packet）。
读取判断
- 如果读取成功（true）：
  - avcodec_send_packet：将压缩数据送入解码器。
  - avcodec_receive_frame：从解码器取出解码后的音频帧。
  - 写文件：将解码后的音频帧保存或播放处理。
- 如果读取失败（false）：
  - 释放资源：关闭文件、释放上下文、帧和包。

#include <QDebug>
extern "C"
{
#include "libavcodec/avcodec.h"
#include "libavformat/avformat.h"
}int main()
{const char inFileName[] = "output.aac";  // 输入文件名（AAC编码的音频）const char outFileName[] = "test.pcm";   // 输出文件名（解码后的PCM原始音频）// 打开输出文件，用于写入PCM数据FILE *file = fopen(outFileName, "wb+");if (!file) {qDebug() << "Cannot open output file";return -1;}AVFormatContext *fmtCtx = avformat_alloc_context();  // 格式上下文AVCodecContext *codecCtx = NULL;                     // 编码器上下文AVPacket *pkt = av_packet_alloc();                   // 用于读取压缩数据包AVFrame *frame = av_frame_alloc();                   // 用于存储解码后的音频帧int aStreamIndex = -1;  // 音频流索引do {// 打开输入音频文件if (avformat_open_input(&fmtCtx, inFileName, NULL, NULL) < 0) {qDebug() << "Cannot open input file";return -1;}// 获取流信息if (avformat_find_stream_info(fmtCtx, NULL) < 0) {qDebug() << "Cannot find any stream in file";return -1;}// 查找音频流索引for (size_t i = 0; i < fmtCtx->nb_streams; i++) {if (fmtCtx->streams[i]->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {aStreamIndex = (int)i;break;}}if (aStreamIndex == -1) {qDebug() << "Cannot find audio stream";return -1;}// 获取音频编解码参数AVCodecParameters *aCodecPara = fmtCtx->streams[aStreamIndex]->codecpar;// 查找解码器const AVCodec *codec = avcodec_find_decoder(aCodecPara->codec_id);if (!codec) {qDebug() << "Cannot find any codec for audio";return -1;}// 分配解码器上下文codecCtx = avcodec_alloc_context3(codec);// 使用 codecpar 初始化 codecCtxif (avcodec_parameters_to_context(codecCtx, aCodecPara) < 0) {qDebug() << "Cannot alloc codec context";return -1;}// 设置时间基（用于同步处理）codecCtx->pkt_timebase = fmtCtx->streams[aStreamIndex]->time_base;// 打开解码器if (avcodec_open2(codecCtx, codec, NULL) < 0) {qDebug() << "Cannot open audio codec";return -1;}// ========== 解码循环 ==========while (av_read_frame(fmtCtx, pkt) >= 0) {if (pkt->stream_index == aStreamIndex) {// 向解码器送入压缩数据包if (avcodec_send_packet(codecCtx, pkt) >= 0) {// 不断接收解码后的音频帧while (avcodec_receive_frame(codecCtx, frame) >= 0) {// 判断是否为平面格式（如FLTP）if (av_sample_fmt_is_planar(codecCtx->sample_fmt)) {int numBytes = av_get_bytes_per_sample(codecCtx->sample_fmt);// PCM播放需要交错格式（LRLRLR...），手动交错保存for (int i = 0; i < frame->nb_samples; i++) {for (int ch = 0; ch < codecCtx->channels; ch++) {fwrite((char*)frame->data[ch] + numBytes * i, 1, numBytes, file);}}}// 非平面格式可以直接 fwrite(frame->data[0], ...)}}}av_packet_unref(pkt);  // 清空包，为下一次读取做准备}} while (0);// 释放资源av_frame_free(&frame);av_packet_free(&pkt);avcodec_close(codecCtx);avcodec_free_context(&codecCtx);avformat_free_context(fmtCtx);fclose(file);return 0;
}

视频解码

在这里插入图片描述

int main(int argc, char *argv[]) {const char *inputFileName = "C:\\Users\\edoYun\\Videos\\output.h264";  // 输入文件路径const char *outputFileName = "out.yuv";  // 输出文件路径// 打开输入文件AVFormatContext *formatCtx = avformat_alloc_context();  // 创建AVFormatContext对象if (avformat_open_input(&formatCtx, inputFileName, NULL, NULL) != 0) {qDebug() << "Error: could not open input file";  // 如果打开文件失败，输出错误信息return -1;}// 获取流信息if (avformat_find_stream_info(formatCtx, NULL) < 0) {qDebug() << "Error: could not find stream information";  // 如果找不到流信息，输出错误信息avformat_close_input(&formatCtx);  // 关闭输入文件return -1;}// 查找视频流int videoStream = -1;  // 初始化视频流索引for (int i = 0; i < formatCtx->nb_streams; i++) {  // 遍历所有流if (formatCtx->streams[i]->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {  // 找到视频流videoStream = i;break;}}if (videoStream == -1) {  // 如果没有找到视频流，输出错误信息qDebug() << "Error: could not find video stream";avformat_close_input(&formatCtx);  // 关闭输入文件return -1;}// 获取视频解码器AVCodecParameters *codecParams = formatCtx->streams[videoStream]->codecpar;  // 获取视频流的解码参数const AVCodec *codec = avcodec_find_decoder(codecParams->codec_id);  // 根据codec_id查找对应的解码器if (!codec) {qDebug() << "Error: unsupported codec";  // 如果找不到解码器，输出错误信息avformat_close_input(&formatCtx);  // 关闭输入文件return -1;}// 为解码器创建上下文AVCodecContext *codecCtx = avcodec_alloc_context3(codec);avcodec_parameters_to_context(codecCtx, codecParams);  // 将解码参数转换为上下文if (avcodec_open2(codecCtx, codec, NULL) < 0) {  // 打开解码器qDebug() << "Error: could not open codec";  // 如果解码器打开失败，输出错误信息avformat_close_input(&formatCtx);  // 关闭输入文件return -1;}// 打开输出文件FILE *outputFile = fopen(outputFileName, "wb");  // 以二进制方式打开输出文件if (!outputFile) {qDebug() << "Error: could not open output file";  // 如果打开输出文件失败，输出错误信息avcodec_close(codecCtx);  // 关闭解码器avformat_close_input(&formatCtx);  // 关闭输入文件return -1;}// 解码并输出 YUV420 文件AVFrame *frame = av_frame_alloc();  // 创建一个AVFrame来保存解码后的帧数据AVPacket packet;  // 存放压缩数据包av_init_packet(&packet);  // 初始化数据包int ret = 0;// 循环读取帧并解码while (av_read_frame(formatCtx, &packet) >= 0) {  // 循环读取数据包if (packet.stream_index == videoStream) {  // 如果数据包是视频流ret = avcodec_send_packet(codecCtx, &packet);  // 将数据包发送到解码器if (ret < 0) {qDebug() << "Error: sending packet to decoder";  // 如果发送失败，输出错误信息break;}// 获取解码后的帧while (ret >= 0) {ret = avcodec_receive_frame(codecCtx, frame);  // 从解码器接收帧if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF)  // 如果需要更多数据或到达文件末尾，跳出循环break;else if (ret < 0) {qDebug() << "Error: receiving frame from decoder";  // 如果接收失败，输出错误信息break;}// 将解码后的 YUV420 数据写入文件for (int i = 0; i < frame->height; i++) {fwrite(frame->data[0] + i * frame->linesize[0], 1, frame->width, outputFile);  // 写入Y分量}for (int i = 0; i < frame->height / 2; i++) {fwrite(frame->data[1] + i * frame->linesize[1], 1, frame->width / 2, outputFile);  // 写入U分量}for (int i = 0; i < frame->height / 2; i++) {fwrite(frame->data[2] + i * frame->linesize[2], 1, frame->width / 2, outputFile);  // 写入V分量}}}av_packet_unref(&packet);  // 释放数据包}// 释放资源fclose(outputFile);  // 关闭输出文件av_frame_free(&frame);  // 释放帧avcodec_close(codecCtx);  // 关闭解码器avformat_close_input(&formatCtx);  // 关闭输入文件qDebug() << "Finished decoding and writing YUV420 file";  // 解码并写入文件完成
}

FFMpeg音视频解码实战

音频解码一、初始化阶段 avformat_open_input 打开输入媒体文件。avformat_find_stream_info 读取媒体流信息，查找音频流。avcodec_find_decoder 查找对应的解码器（如 AAC、MP3 解码器）。avcodec_alloc_context3 分配解码器上下文。avcodec…...

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Java学习——day25（多线程基础与线程创建方式）

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2025前端面试题

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Cursor编程-从入门到精通__0409

早期的Github Copilot 最近更新了，支持Agent编程，字节跳动Trae使用（免费），但成熟程度不如Cursor，Cursor前50次免费 Copilot VS Cursor*** 1，Cursor VSCode 二次开发，IDE级别 2&…...

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