十二、h.264解码

前言

测试环境：

• ffmpeg的4.3.2自行编译版本
• windows环境
• qt5.12

完整代码：

H264DncodeThread.h

#ifndef H264DNCODETHREAD_H
#define H264DNCODETHREAD_H#include <QObject>
#include <QThread>extern "C" {
#include <libavutil/avutil.h>
}typedef struct {const char *filename;int width;int height;AVPixelFormat pixFmt;int fps;
} VideoDecodeSpec;class H264DncodeThread : public QThread
{Q_OBJECT
public:explicit H264DncodeThread(QObject *parent = nullptr);~H264DncodeThread();static void h264Decode(const char *inFilename,VideoDecodeSpec &out);signals:// QThread interface
protected:virtual void run() override;
};#endif // H264DNCODETHREAD_H

H264DncodeThread.cpp

#include "h264dncodethread.h"#include <QDebug>
#include <QFile>extern "C" {
#include <libavcodec/avcodec.h>
#include <libavutil/avutil.h>
#include <libavutil/imgutils.h>
}#define ERROR_BUF(ret) \char errbuf[1024]; \av_strerror(ret, errbuf, sizeof (errbuf));// 输入缓冲区的大小
#define IN_DATA_SIZE 4096static int frameIdx = 0;static int decode(AVCodecContext *ctx,AVPacket *pkt,AVFrame *frame,QFile &outFile) {// 发送压缩数据到解码器int ret = avcodec_send_packet(ctx, pkt);if (ret < 0) {ERROR_BUF(ret);qDebug() << "avcodec_send_packet error" << errbuf;return ret;}while (true) {// 获取解码后的数据ret = avcodec_receive_frame(ctx, frame);if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF) {return 0;} else if (ret < 0) {ERROR_BUF(ret);qDebug() << "avcodec_receive_frame error" << errbuf;return ret;}qDebug() << "解码出第" << ++frameIdx << "帧";// 将解码后的数据写入文件// 写入Y平面outFile.write((char *) frame->data[0],frame->linesize[0] * ctx->height);// 写入U平面outFile.write((char *) frame->data[1],frame->linesize[1] * ctx->height >> 1);// 写入V平面outFile.write((char *) frame->data[2],frame->linesize[2] * ctx->height >> 1);//        qDebug() << frame->data[0] << frame->data[1] << frame->data[2];/** frame->data[0] 0xd08c400 0x8c400* frame->data[1] 0xd0d79c0 0xd79c0* frame->data[2] 0xd0ea780 0xea780** frame->data[1] - frame->data[0] = 308672 = y平面的大小* frame->data[2] - frame->data[1] = 77248 = u平面的大小** y平面的大小 640x480*1 = 307200* u平面的大小 640x480*0.25 = 76800* v平面的大小 640x480*0.25*///        // 将解码后的数据写入文件(460800)
//        int imgSize = av_image_get_buffer_size(ctx->pix_fmt, ctx->width, ctx->height, 1);
//        // outFile.write((char *) frame->data[0], frame->linesize[0]);
//        outFile.write((char *) frame->data[0], imgSize);}
}H264DncodeThread::H264DncodeThread(QObject *parent) : QThread(parent)
{// 当监听到线程结束时（finished），就调用deleteLater回收内存connect(this,&H264DncodeThread::finished,this,[=](){this->deleteLater();qDebug()<<"H264DncodeThread线程结束，线程指针被dlete";});
}H264DncodeThread::~H264DncodeThread()
{// 断开所有的连接disconnect();//强制关闭窗口时，线程也能安全关闭requestInterruption();wait();qDebug()<<"H264DncodeThread析构函数";
}void H264DncodeThread::h264Decode(const char *inFilename, VideoDecodeSpec &out)
{// 返回结果int ret = 0;// 用来存放读取的输入文件数据（h264）// 加上AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE是为了防止某些优化过的reader一次性读取过多导致越界char inDataArray[IN_DATA_SIZE + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE];char *inData = inDataArray;// 每次从输入文件中读取的长度（h264）// 输入缓冲区中，剩下的等待进行解码的有效数据长度int inLen;// 是否已经读取到了输入文件的尾部int inEnd = 0;// 文件QFile inFile(inFilename);QFile outFile(out.filename);// 解码器AVCodec *codec = nullptr;// 上下文AVCodecContext *ctx = nullptr;// 解析器上下文AVCodecParserContext *parserCtx = nullptr;// 存放解码前的数据(h264)AVPacket *pkt = nullptr;// 存放解码后的数据(yuv)AVFrame *frame = nullptr;// 获取解码器//    codec = avcodec_find_decoder_by_name("h264");codec = avcodec_find_decoder(AV_CODEC_ID_H264);if (!codec) {qDebug() << "decoder not found";return;}// 初始化解析器上下文parserCtx = av_parser_init(codec->id);if (!parserCtx) {qDebug() << "av_parser_init error";return;}// 创建上下文ctx = avcodec_alloc_context3(codec);if (!ctx) {qDebug() << "avcodec_alloc_context3 error";goto end;}// 创建AVPacketpkt = av_packet_alloc();if (!pkt) {qDebug() << "av_packet_alloc error";goto end;}// 创建AVFrameframe = av_frame_alloc();if (!frame) {qDebug() << "av_frame_alloc error";goto end;}// 打开解码器ret = avcodec_open2(ctx, codec, nullptr);if (ret < 0) {ERROR_BUF(ret);qDebug() << "avcodec_open2 error" << errbuf;goto end;}// 打开文件if (!inFile.open(QFile::ReadOnly)) {qDebug() << "file open error:" << inFilename;goto end;}if (!outFile.open(QFile::WriteOnly)) {qDebug() << "file open error:" << out.filename;goto end;}// 读取文件数据do {inLen = inFile.read(inDataArray, IN_DATA_SIZE);// 设置是否到了文件尾部inEnd = !inLen;// 让inData指向数组的首元素inData = inDataArray;// 只要输入缓冲区中还有等待进行解码的数据while (inLen > 0 || inEnd) {// 到了文件尾部（虽然没有读取任何数据，但也要调用av_parser_parse2，修复bug）// 经过解析器解析ret = av_parser_parse2(parserCtx, ctx,&pkt->data, &pkt->size,(uint8_t *) inData, inLen,AV_NOPTS_VALUE, AV_NOPTS_VALUE, 0);if (ret < 0) {ERROR_BUF(ret);qDebug() << "av_parser_parse2 error" << errbuf;goto end;}// 跳过已经解析过的数据inData += ret;// 减去已经解析过的数据大小inLen -= ret;qDebug() << inEnd << pkt->size << ret;// 解码if (pkt->size > 0 && decode(ctx, pkt, frame, outFile) < 0) {goto end;}// 如果到了文件尾部if (inEnd) break;}} while (!inEnd);// 刷新缓冲区//    pkt->data = nullptr;//    pkt->size = 0;//    decode(ctx, pkt, frame, outFile);decode(ctx, nullptr, frame, outFile);// 赋值输出参数out.width = ctx->width;out.height = ctx->height;out.pixFmt = ctx->pix_fmt;// 用framerate.num获取帧率，并不是time_base.denout.fps = ctx->framerate.num;end:inFile.close();outFile.close();av_packet_free(&pkt);av_frame_free(&frame);av_parser_close(parserCtx);avcodec_free_context(&ctx);// bug fix
// https://patchwork.ffmpeg.org/project/ffmpeg/patch/[e-mail]///
//    while ((inLen = inFile.read(inDataArray, IN_DATA_SIZE)) > 0)
//        while (inLen > 0) {
//            // 经过解析器解析
//            ret = av_parser_parse2(parserCtx, ctx,
//                                   &pkt->data, &pkt->size,
//                                   (uint8_t *) inData, inLen,
//                                   AV_NOPTS_VALUE, AV_NOPTS_VALUE, 0);//            if (ret < 0) {
//                ERROR_BUF(ret);
//                qDebug() << "av_parser_parse2 error" << errbuf;
//                goto end;
//            }//            // 跳过已经解析过的数据
//            inData += ret;
//            // 减去已经解析过的数据大小
//            inLen -= ret;//            // 解码
//            if (pkt->size > 0 && decode(ctx, pkt, frame, outFile) < 0) {
//                goto end;
//            }
//        }
//    }
}void H264DncodeThread::run()
{VideoDecodeSpec out;out.filename = "E:/media/out-yuv420p-decode.yuv";h264Decode("E:/media/out-yuv420p.h264", out);qDebug() << out.width << out.height<< out.fps << av_get_pix_fmt_name(out.pixFmt);
}

线程调用：

void MainWindow::on_pushButton_h264_decode_clicked()
{m_pH264DncodeThread=new H264DncodeThread(this);m_pH264DncodeThread->start();
}

注意：.h文件中提前声明了以下全局变量

	H264DncodeThread *m_pH264DncodeThread=nullptr;

注意：本文为个人记录，新手照搬可能会出现各种问题，请谨慎使用

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