ffmpeg利用libav库把yuv视频流转换为TS串流

今天到月末了，才发我这个月的第一篇文章，因为这个月前三周一直在看ffmpeg的libavcodec和libavformat两个库源码。实验室要做一个“小传大”的软件，就是android手机或平板电脑的屏幕包括操作等全映射到电脑或电视上去。这个首先想到的就是用TS串流来做，一来是符合标准规范，音视频同步方便；二来是接收端非常简单，普通能播放网络串流的播放器都可以胜任，大大降低开发难度。于是我就开始看ffmpeg的libav库，如下是我的小体会。

ffmpeg库的框架非常漂亮，接口函数在几个主要的头文件中，如avformat.h,avcodec.h等，内部静态函数虽然调用层次非常纷繁复杂，但是命名规范，层次也非常清晰，看起来只要自己不乱，那是非常爽的，这个必须赞一下先哈。如果只是编解码的话，只要调用avcodec.h里面的接口函数就足够了，关于编码有两个结构体，AVCodecContext和AVCodec。AVCodecContext结构体里面的成员是编解码器的一些参数，codec_type,codec_id,width,height,bit_rate,time_base,pix_fmt这些，其中前两个在avcodec_alloc_context3(codec)函数初始化的时候自动赋值，其实也就是用的其参数AVCodec *codec里面设置的值；后面的几个参数要用户自己赋值。AVCodec结构体是由函数avcodec_find_encode(CODEC_ID)来初始化的，这一步通过用户传入的参数CODEC_ID，比如AV_CODEC_ID_MJPEG，不仅把type和id赋了值（这俩就是在AVCodecContext初始化时传入的值），而且把encode等这些函数指针也都赋了值，指向了相应的编解码函数。当做完两个结构体的初始化后，就可以编码了。但是yuv文件和编完码后的码流存在哪里？这就用到ffmpeg的AVFrame和AVPacket两个结构体。有时候也可以用AVPicture来存yuv裸数据，毕竟AVPicture只是AVFrame的子集，我就一直用AVFrame了。AVFrame结构体里面除了width和height以及linesize后，就是一个8个元素的指针数组：data[8]，我不知道为啥要给8个，即使是BGRA格式也只用4个哈，这就不管了，现在用YUV420P只占用3个，即data[0]->Y,data[1]->U,data[2]->V。好了，初始化工作完成后，调用avcodec_encode_video2函数就妥了，然后直接从AVPacket结构体里取编成你设置好的格式的码流就行了。

关键要说的不是上面的这些，因为我3个星期才看出这点玩意就太山寨了。我要把yuv编成ts流，当初不知道，直接上面的步骤只是把CODEC_ID设为AV_CODEC_ID_MPEG2TS，结果各种报错，当时我世界观就踏了，到处发贴问，但都石沉大海，木有人回应，不知道是大家都不做TS流编码还是怎么着。当我再回过头仔细看源码并且看TS的标准18030之后，才发现是怎么一回事。TS流就是个容器，可以包mpeg2或h264等ES流，所以如果要编码TS流就要经过两步，第一步是编码成mpeg2或h264，第二步封装成TS流，后者就是libavformat要干的事儿，这就引出了下面的结构体：AVFormatContext，AVOutputFormat和AVStream。AVFormatContext结构体是标准的始祖，太全了，包罗万象，用avformat_alloc_context()初始化，捎带把AVOutputFormat也初始化了，这个结构体里面的write_header,write_packet,interleave_packet这些函数太重要了，但也就是这里出现了大的问题，我后面说明。AVStream结构体就是保存各种流，如果有音频和视频那么就是两个流。

方是时，正当我高兴的以为做出来了的时候，才发现，av_interleaved_write_frame()函数里一个参数是AVIOContext，就是这个结构体太坑了，给TA初始化的时候要添加文件名，也就是说必须是硬盘上的文件才可以，而我要把yuv做成TS流的目的就是要实时打成RTP包发出去，TA让我先存到硬盘上，再从硬盘上读取到内存中打包发送是怎么个意思？？还怎么实时性？！我第一个想到的就是直接从AVIOContext结构体里面把那个指向编玩码的流指针找出来，这样就可以解决，但是又当我欣喜的时候，我才发现，这个AVIOContext里面的buffer指针指向的根本就不是封装好的TS流！！！我再一次进去扒代码，才发现，经过了层层的函数调用后，TA的过程我描述如下：

编好的mpeg2或h264 ES流文件存在AVPacket *pkt中，pkt作为输入传入av_interleaved_write_frame()函数，在里面新实例了一个AVPacket *opkt的局部结构体，当调用mpegts_write_packet_internal()函数的时候，输入参数已经是opkt了，写上TS的头，写上opkt的部分长数据，写入文件，free掉buf指针，再写上TS body的数据，再写入部分opkt数据，写入文件，free掉buf指针，。。。不断循环操作，直到写完为止。这样，这个局部TS流文件指针就压根没有！！如果改库的话在AVIOContext结构体里面新建一个TS流指针，把上面的文件操作全部赋给这个指针，我最后也是可以得到的，但是改库的代价和不可预期的错误太大，我稚嫩的肩膀不能hold住。。。。但临近月末，啥都做不出来太没有工作量了，于是我换了一种简单的思路先凑和解决了，就是yuv编码成jpg然后直接udp传，接收端我用QT写了个界面，实时把接到的图片显示出来。虽然做出来了，但是以后音视频同步还是个问题，我还是认为应该用TS流来做，但具体怎么做我要歇几天以后靠灵感了~也期待大家给点灵感~~:-)

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巴特西

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