“深入浅出”系列之FFmpeg：（1）音视频开发基础

我的音视频开发大部分内容是跟着雷霄骅大佬学习的，所以笔记也是跟雷老师的博客写的。

一、音视频相关的基础知识

首先播放一个视频文件的流程如下所示：

FFmpeg的作用就是将H.264格式的数据转换成YUV格式的数据，然后SDL将YUV显示到电脑屏幕上，FFmpeg可以用来、转码、压缩、剪辑、滤镜、水印、录屏、Gif等用途。

SDL(Simple DirectMedia Layer)库的作用就是封装了复杂的视音频底层交互工作，简化了视音频处理的难度。

开发环境配置：如果是在Linux环境下开发，可以使用gcc编译器，并确保包含FFmpeg和SDL的头文件和库文件。在编译时，需要链接FFmpeg和SDL的库，例如使用-lavformat -lavcodec -lswscale -lavutil -lSDL2等编译选项。

二、开发相关的基础知识

1、引入FFmpeg和SDL

FFmpeg解码函数简介：

av_register_all():注册所有组件

avformat_open_input():打开输入视频文件

avformat_find_stream_info():获取视频文件信息

avcodec_find_decoder():查找解码器

av_read_frame():打开解码器

avcodec_decode_video2():从输入文件读取一帧压缩数据

avcodec_close():关闭解码器

avformat_close_input():关闭输入视频文件 

FFmpeg解码的流程图如下所示：

SDL视频显示函数简介：

SDL_Init():初始化SDL系统

SDL_CreateWindow():创建窗口SDL_Window

SDL_CreateRenderer():创建渲染器SDL_Renderer

SDL_CreateTexture():创建纹理SDL_Texture

SDL_UpdateTexture():设置纹理的数据

SDL_RenderCopy():将纹理的数据拷贝给渲染器

SDL_RenderPresent():显示

SDL_Delay():工具函数，用于延时

SDL_Quit():退出SDL系统

 SDL显示的流程如下所示：

2、初始化FFmpeg和SDL

初始化FFmpeg：使用av_register_all()函数（来注册所有的编解码器和格式。初始化其他FFmpeg组件，如解复用器、解码器等。

初始化SDL：使用SDL_Init()函数初始化SDL，传入相应的初始化标志，如SDL_INIT_VIDEO以初始化视频子系统。

3、打开音视频文件和初始化解码器

打开输入文件：使用avformat_open_input()函数打开音视频文件。

使用avformat_find_stream_info()函数查找音视频流的信息。

查找音视频流：获取音频流和视频流的索引，以便后续解码。

初始化解码器：使用avcodec_find_decoder()函数查找音频解码器和视频解码器。使用avcodec_open2()函数打开音频解码器和视频解码器。

4、创建SDL窗口和渲染器

创建窗口：使用SDL_CreateWindow()函数创建一个窗口，用于显示视频。

创建渲染器：使用SDL_CreateRenderer()函数在窗口中创建一个渲染器，用于绘制视频图像。

5、循环读取和解码音视频帧

循环读取帧：使用av_read_frame()函数循环读取音频帧和视频帧。

解码音频帧：使用音频解码器对音频帧进行解码。将解码后的音频数据传递给SDL的音频缓冲区，或者通过SDL的音频回调函数进行处理。

解码视频帧：使用视频解码器对视频帧进行解码。将解码后的图像数据转换为SDL可以处理的格式（如YUV转RGB）。使用SDL的渲染函数（如SDL_RenderCopy()）将图像数据绘制到渲染器上。

6、更新和显示音视频

更新渲染目标：使用SDL_RenderPresent()函数更新渲染目标，将所有绘图操作呈现到屏幕上。

处理音频：SDL会自动处理音频的播放和缓冲区更新，如果使用了音频回调函数，则需要在回调函数中处理音频数据的解码和播放。

7、释放资源和退出

释放FFmpeg资源：关闭解码器、关闭输入文件等。

释放SDL资源：销毁渲染器、销毁窗口等。

退出SDL：使用SDL_Quit()函数退出SDL。

通过以上步骤，你可以将FFmpeg和SDL集成在一起，实现一个基本的音视频播放应用程序。当然，这只是一个简单的示例，实际应用中可能还需要处理更多的细节，如音视频同步、错误处理、资源管理等。