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2.Android 音视频开发-FFmpeg音视频编解码篇1.FFmpeg so库编译
3.零基础读懂视频播放器控制原理: ffplay 播放器源代码分析
4.音视频探索(6):浅析MediaCodec工作原理
5.音视频流媒体开发系列(78)ffmpeg实战教程(一)Mp4,音视源码音视源码mkv等格式解码为h264和yuv数据
6.SRS4.0源代码分析之WebRTC服务总体介绍
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Android 音视频开发-FFmpeg音视频编解码篇1.FFmpeg so库编译
本文提供Android平台FFmpeg so库的编译指南,从交叉编译概念到实践操作,深入浅出地解析了FFmpeg的编译流程。首先,交叉编译定义为在一台机器上生成另一台平台的可执行代码,对于Android应用开发至关重要。接着,文章解释了为何需要交叉编译,强调资源限制与利用PC资源的优势。
为实现这一目标,文章推荐使用GCC或CLANG工具链进行编译,并说明了这两个工具的不同点,其中CLANG因其效率优势被Google推荐使用,且在NDK 版本后取代了GCC。
文章进一步介绍了如何使用CLANG进行FFmpeg编译,包括选择合适的Android版本和CPU架构,配置编译工具路径,并下载FFmpeg源码。特别提及了配置脚本configure的修改,以适应Android平台,以及如何避免常见的编译失败原因。
文章详细分析了configure配置脚本的逻辑,解释了cross_prefix_clang、--target-os=android、--sysroot=$SYSROOT等关键选项的作用,并探讨了cc和cross_prefix的配置差异,为解决编译过程中的困惑提供了清晰的解释。
在配置GCC编译FFmpeg时,文章指出由于NDK rc后移除了GCC,推荐使用较旧版本的NDK rb。文章展示了如何根据编译平台选择对应的NDK版本,以及构建GCC编译环境。
文章最后总结了编译FFmpeg的基本步骤,并鼓励读者通过更多选项实现FFmpeg的定制化编译,以适应不同需求。通过本文,开发者将能更加深入地理解FFmpeg编译过程,轻松实现Android平台的音视频编解码库构建。
零基础读懂视频播放器控制原理: ffplay 播放器源代码分析
视频播放器的工作原理基于对音视频帧序列的控制。不同播放器可能在音视频同步上采用更复杂的帧预测技术,以提升音频与视频的同步性。ffplay,作为FFmpeg自带的播放器,使用了FFmpeg解码库与用于视频渲染显示的SDL库。本文将详细分析ffplay源码,旨在用基础且系统的方法,解读音视频同步、播放/暂停、快进/后退等控制原理。
相较于在移动端查看音视频代码,atis源码解读使用PC端通过VS进行查看和调试,能更高效迅速地分析播放器原理。由于ffplay在命令行界面的使用体验不够直观,本文将分析在CSDN上移植到VC的ffplay代码(ffplay for MFC)。
文章将按照以下结构展开:
一、解析MP4文件结构,理解视频文件的构成与参数。
二、从最简单的播放器入手,分析FFmpeg解码与SDL显示流程。
三、提出并解答五个关键问题,涉及音视频组合、同步、时间与帧数控制等。
四、深入ffplay代码,从总体流程图入手,理解其代码结构。
五、详细分析视频播放器的操作控制机制,包括关键结构体VideoState的作用,PTS和DTS的原理与应用,以及如何实现音视频同步。
六、总结反思,强调基础概念、流程图与PC端调试的重要性。
通过本文,我们将深入解析ffplay播放器的音视频播放与控制原理,旨在提供更直观、基础的解读方式,帮助读者理解和掌握视频播放器的核心技术。
音视频探索(6):浅析MediaCodec工作原理
MediaCodec类是Android平台用于访问低层多媒体编/解码器的接口,它是Android多媒体架构的一部分,通常与MediaExtractor、MediaMuxer、AudioTrack等工具配合使用,可以处理多种常见的音视频格式,包括H.、H.、AAC、3gp等。MediaCodec的工作原理是通过输入/输出缓存区同步或异步处理数据。客户端首先将要编解码的数据写入编解码器的输入缓存区,并提交给编解码器。编解码器处理后,数据转存到输出缓存区,同时收回客户端对输入缓存区的所有权。然后,客户端从编解码器的输出缓存区读取编码好的数据进行处理,读取完毕后编解码器收回客户端对输出缓存区的所有权。这一过程不断重复,直至编码器停止工作或异常退出。github 实例源码
在整个MediaCodec的使用过程中,会经历配置、启动、数据处理、停止、释放等步骤,对应的状态包括停止(Stopped)、执行(Executing)以及释放(Released),而Stopped状态又细分为未初始化(Uninitialized)、配置(Configured)、异常(Error),Executing状态细分为读写数据(Flushed)、运行(Running)和流结束(End-of-Stream)。当MediaCodec被创建后,它会处于未初始化状态,待设置好配置信息并调用start()方法启动后,它会进入运行状态,并可以进行数据读写操作。若在运行过程中出现错误,MediaCodec会进入Stopped状态。此时,使用reset方法来重置编解码器是必要的,否则MediaCodec所持有的资源最终会被释放。如果MediaCodec正常完成使用,可以向编解码器发送EOS指令,同时调用stop和release方法来终止编解码器的使用。
MediaCodec主要提供了createEncoderByType(String type)、createDecoderByType(String type)两个方法来创建编解码器,这两个方法需要传入一个MIME类型多媒体格式。常见的MIME类型多媒体格式有:image/jpeg、audio/amr、video/3gpp、video/h、video/avc等。此外,MediaCodec还提供了createByCodecName (String name)方法,可以使用组件的具体名称来创建编解码器,但这种方法的使用相对繁琐,且官方建议最好配合MediaCodecList使用,因为MediaCodecList记录了所有可用的编解码器。我们也可以使用MediaCodecList对传入的minmeType参数进行判断,以匹配出MediaCodec对该mineType类型的编解码器是否支持。例如,指定MIME类型为“video/avc”时,可以使用如下代码来创建H.编码器:
java
MediaCodecInfo.CodecCapabilities capabilities = MediaCodecList.getCodecCapabilities("video/avc");
if (capabilities != null) {
MediaCodec codec = MediaCodec.createByCodecName(capabilities.getName());
}
配置和启动编解码器使用MediaCodec的configure方法。这个方法首先提取MediaFormat存储的数据map,然后调用本地方法native_configure实现配置工作。在配置时,需要传入format、surface、crypto、flags参数。format是一个MediaFormat实例,它以“key-value”键值对的360逆向源码形式存储多媒体数据格式信息;surface用于指定解码器的数据源;crypto用于指定一个MediaCrypto对象,以便对媒体数据进行安全解密;flags指明配置的是编码器(CONFIGURE_FLAG_ENCODE)。对于H.编码器的配置,可以使用createVideoFormat("video/avc", , )方法创建“video/avc”类型的编码器的MediaFormat对象,并需要指定视频数据的宽高。如果处理音频数据,则可以调用MediaFormat的createAudioFormat(String mime, int sampleRate,int channelCount)方法。
配置完毕后,通过调用MediaCodec的start()方法启动编码器,并调用本地方法ByteBuffer[] getBuffers(input)开辟一系列输入、输出缓存区。start()方法的源码如下:
java
native_start();
ByteBuffer[] buffers = getBuffers(input);
MediaCodec支持同步(synchronous)和异步(asynchronous)两种编解码模式。同步模式下,编解码器的数据输入和输出是同步的,只有当输出数据处理完毕时,编解码器才会接收下一次输入数据。而异步模式下,输入和输出数据是异步的,编解码器不会等待输出数据处理完毕就接收下一次输入数据。这里主要介绍同步编解码模式,因为它更常用。当编解码器启动后,它会拥有输入和输出缓存区,但是这些缓存区暂时无法使用,需要通过MediaCodec的dequeueInputBuffer/dequeueOutputBuffer方法获取输入输出缓存区的授权,并通过返回的ID来操作这些缓存区。下面是一个官方提供的示例代码:
java
for (;;) {
ByteBuffer[] buffers = codec.dequeueInputBuffer();
if (buffers != null) {
// 处理输入缓存区
}
ByteBuffer[] outputBuffers = codec.dequeueOutputBuffer(new MediaCodec.BufferInfo(), );
if (outputBuffers != null) {
// 处理输出缓存区
}
}
获取编解码器的输入缓存区并写入数据。首先调用MediaCodec的dequeueInputBuffer(long timeoutUs)方法从编码器的输入缓存区集合中获取一个输入缓存区,并返回该缓存区的下标index。接着调用MediaCodec的getInputBuffer(int index),该方法返回缓存区的ByteBuffer,并将获得的ByteBuffer对象及其index存储到BufferMap对象中,以便在输入结束后释放缓存区并交还给编解码器。然后,在获得输入缓冲区后,将数据填入并使用queueInputBuffer将其提交到编解码器中处理,同时释放输入缓存区交还给编解码器。queueInputBuffer的源码如下:
java
native_queueInputBuffer(index, offset, size, presentationTimeUs, flags);
获取编解码器的输出缓存区并读出数据。与获取输入缓存区类似,MediaCodec提供了dequeueOutputBuffer和getOutputBuffer方法来获取输出缓存区。但是,在调用dequeueOutputBuffer时,还需要传入一个MediaCodec.BufferInfo对象,它记录了编解码好的数据在输出缓存区中的偏移量和大小。当调用本地方法native_dequeueOutputBuffer返回INFO_OUTPUT_BUFFERS_CHANGED时,会调用cacheBuffers方法重新获取一组输出缓存区。这意味着在使用getOutputBuffers方法(API 后被弃用,使用getOutputBuffer(index)代替)来获取输出缓存区时,需要在调用dequeueOutputBuffer时判断返回值,如果返回值为MediaCodec.INFO_OUTPUT_BUFFERS_CHANGED,则需要重新获取输出缓存区集合。此外,还需要判断dequeueOutputBuffer的其他两个返回值:MediaCodec.INFO_TRY_AGAIN_LATER、MediaCodec.INFO_OUTPUT_FORMAT_CHANGED,以处理获取缓存区超时或输出数据格式改变的情况。最后,当输出缓存区的数据被处理完毕后,通过调用MediaCodec的releaseOutputBuffer释放输出缓存区,交还给编解码器。releaseOutputBuffer方法接收两个参数:Index、render,其中Index为输出缓存区索引,render表示当配置编码器时指定了surface,那么应该置为true,输出缓存区的数据将被传递到surface中。
音视频流媒体开发系列()ffmpeg实战教程(一)Mp4,mkv等格式解码为h和yuv数据
在这个FFmpeg实战教程中,我们将探索如何将常见的视频格式如MP4和MKV解码为H和YUV数据。首先,让我们来看一个实例,通过运行解码过程,你将看到两个文件的生成,分别对应解码后的h和YUV数据,其中h由于采用了高效的压缩技术,文件大小明显小于YUV文件。 解码流程包括以下步骤:首先,将ws.mp4文件复制到项目目录,然后创建两个输出文件。接下来,初始化所需的组件,接着打开视频文件,获取视频信息并选择合适的解码器。在解码过程中,要注意av_read_frame()循环结束后可能遗留少量帧数据,这时需要调用flush_decoder函数,将这些帧数据完整输出。 下面是源代码示例,展示如何执行这些操作:拷贝ws.mp4并创建输出文件
初始化解码器和相关组件
打开和解码视频
使用flush_decoder确保所有帧数据都被处理
运行程序后,你将看到生成的h和YUV文件。如果你对音视频开发感兴趣,可以关注我们的免费学习资源,包括FFmpeg、WebRTC、RTMP、NDK和Android高级开发等内容。群文件中提供了详细的面试题、学习资料和教学视频,以及学习路线图,点击加群获取,希望能对你有所帮助。 对于Windows用户,需要配置FFmpeg环境。首先从ffmpeg.zeranoe.com下载相应版本的shared和dev版本,然后将include和lib文件夹分别复制到指定位置,最后在MinGW命令行中执行命令。而对于Linux或MacOS用户,可以在GCC命令行环境中进行操作。SRS4.0源代码分析之WebRTC服务总体介绍
SRS4.0的WebRTC服务提供了一种强大的实时音视频通信解决方案,它基于Web标准,支持浏览器之间的双向通信。SRS4.0引入WebRTC的主要目的是为了增强服务器的SFU(服务器转发单元)功能,以优化客户端接入和降低音视频处理对服务器CPU的负担。通过部署SFU,客户端可以将本地音视频数据推送到服务器,同时服务器根据需要拉取数据,实现低延迟的直播连麦场景。
WebRTC涉及的知识点广泛,包括SDP报文处理、ICE连接建立、DTLS加密等,但SRS4.0的重点在于简化用户对WebRTC的理解。SRS4.0 WebRTC服务的核心模块在`srs_app_rtc_server.cpp`中初始化,主要负责自签名证书生成、UDP端口监听(如)和推拉流API接口注册。RTMP与WebRTC的不同在于,WebRTC通过P2P/ICE技术建立UDP连接,而RTMP则通过socket复用控制命令和数据流。
SRS4.0通过HTTP(S)接口提供对外API,如/rtc/v1/publish/和/rtc/v1/play/,用于接收和发送音视频数据。当客户端发起推流或拉流请求时,SRS会创建相应的对象(如SrsRtcPublishStream和SrsRtcPlayStream),并处理SDP交换和ICE连接建立。推流和拉流过程涉及SDP报文协商,ICE用于客户端和服务端建立数据传输通道,确保安全性和稳定性。
最后,总结SRS4.0 WebRTC的处理流程:首先,监听端口并提供API接口;其次,根据API请求创建相应的数据流对象;接着,通过SDP和ICE建立连接;最后,音视频数据在服务器和客户端之间按此流程传递:客户端→服务器→SRS对象→客户端。理解这些核心流程有助于深入研究SRS4.0的WebRTC功能和实现机制。
音视频开源项目ZLMediaKit 的安装及使用介绍
ZLMediaKit是一个功能强大的开源流媒体服务器,特别适合实时音视频传输和处理应用,如直播、视频会议和监控。它支持RTSP、RTMP、HLS和HTTP-FLV等协议,具有低延迟和高并发处理能力,且能动态转码,并跨平台运行。 要开始使用,首先从GitHub地址github.com/xia-chu/ZLMe...下载源代码。编译安装步骤适用于Linux环境,运行时可通过其HTTP API进行管理。API接口包括控制流媒体播放、获取状态信息、统计信息,以及配置服务器参数等,如:启动/停止流媒体:通过发送HTTP请求来控制。
查看状态和统计:获取服务器连接数、流状态和带宽使用情况等。
配置参数:如设置网络端口、转码设置和录制选项。
录制与截图:支持控制服务器的录制和截图功能。
实时监控:通过HTTP API监控服务器运行和日志。
此外,HTTP API还支持通过UDP或TCP进行推流,例如循环播放视频,对于点播,ZLMediaKit支持通过mp4文件实现,例如rtsp://.../record/test.mp4,通过HTTP访问文件进行点播。 在Linux下,音频设备的管理也很关键,可以使用aplay、pactl等命令查看和配置音频设备。而服务的推拉流,包括设备向服务器推流和从服务器拉流,也是通过API和相应的命令来操作的。 最后,当遇到端口占用问题时,可以使用lsof和netstat命令在Linux中查找占用情况,以便进行相应的操作。ZLMediaKit的详细文档和更多视频教程可以在mirrors/xia-chu/zlmediakit/GitCode中找到。深入剖析-ijkplayer框架音视频开发
随着互联网技术的迅猛发展,移动设备上的视频播放需求日益增长,催生了一系列开源和闭源播放器。这些播放器的功能虽然强大,兼容性也颇优,但其基本模块通常包括事务处理、数据接收和解复用、音视频解码以及渲染。以下是一个简化的基本框架图。
在众多播放器项目中,我们选择了ijkplayer进行源码分析。ijkplayer是一款基于FFPlay的轻量级Android/iOS视频播放器,支持跨平台,API易于集成,编译配置可裁剪,方便控制安装包大小。本文基于ijkplayer的k0.7.6版本,重点分析其C语言实现的核心代码,以iOS平台为例,Android平台实现类似,具体请读者自行研究。
ijkplayer的主要目录结构如下:tool(初始化项目工程脚本)、config(编译ffmpeg使用的配置文件)、extra(存放编译ijkplayer所需的依赖源文件,如ffmpeg、openssl等)、ijkmedia(核心代码)、ijkplayer(播放器数据下载及解码相关)、ijksdl(音视频数据渲染相关)、ios(iOS平台上的上层接口封装以及平台相关方法)、android(android平台上的上层接口封装以及平台相关方法)。iOS和Android平台在功能实现上的主要差异在于视频硬件解码和音视频渲染。
ijkplayer的初始化流程包括创建播放器对象,打开ijkplayer/ios/IJKMediaDemo/IJKMediaDemo.xcodeproj工程,在IJKMoviePlayerViewController类中viewDidLoad方法中创建了IJKFFMoviePlayerController对象,即iOS平台上的播放器对象。
ijkplayer的初始化方法具体实现如下:创建了IjkMediaPlayer结构体实例_mediaPlayer,主要完成了以下三个动作:创建平台相关的IJKFF_Pipeline对象,包括视频解码以及音频输出部分;至此,ijkplayer播放器初始化的相关流程已经完成。
ijkplayer实际上是基于ffplay.c实现的,本章节将以该文件为主线,从数据接收、音视频解码、音视频渲染及同步这三大方面进行讲解,要求读者具备基本的ffmpeg知识。
当外部调用prepareToPlay启动播放后,ijkplayer内部最终会调用到ffplay.c中的stream_open方法,该方法是启动播放器的入口函数,在此会设置player选项,打开audio output,最重要的是调用stream_open方法。
从代码中可以看出,stream_open主要做了以下几件事情:创建上下文结构体,设置中断函数,打开文件,探测媒体类型,打开视频、音频解码器,读取媒体数据,将音视频数据分别送入相应的queue中,重复读取和送入数据步骤。
ijkplayer在视频解码上支持软解和硬解两种方式,可在播放前配置优先使用的解码方式,播放过程中不可切换。iOS平台上硬解使用VideoToolbox,Android平台上使用MediaCodec。ijkplayer中的音频解码只支持软解,暂不支持硬解。
ijkplayer中Android平台使用OpenSL ES或AudioTrack输出音频,iOS平台使用AudioQueue输出音频。audio output节点在ffp_prepare_async_l方法中被创建。
iOS平台上采用OpenGL渲染解码后的YUV图像,渲染线程为video_refresh_thread,最后渲染图像的方法为video_image_display2。
对于播放器来说,音视频同步是一个关键点,同时也是一个难点。通常音视频同步的解决方案就是选择一个参考时钟,播放时读取音视频帧上的时间戳,同时参考当前时钟参考时钟上的时间来安排播放。
ijkplayer支持的事件比较多,具体定义在ijkplayer/ijkmedia/ijkplayer/ff_ffmsg.h中。在播放器底层上报事件时,实际上就是将待发送的消息放入消息队列,另外有一个线程会不断从队列中取出消息,上报给外部。
本文只是粗略的分析了ijkplayer的关键代码部分,平台相关的解码、渲染以及用户事务处理部分,都没有具体分析到,大家可以参考代码自行分析。
ijkplayer源码分析 视频解码流程
深入ijkplayer源码,本文聚焦视频解码流程。在video_thread中,我们首先审视IJKFF_Pipenode结构体,定义于ff_ffpipenode.h和ff_ffpipenode.c。pipenode封装软解与硬解功能,初始化流程在stream_component_open中启动,调用pipeline.ffpipeline_open_video_decoder实现。
在视频解码流程中,视频帧处理在video_thread线程下进行。从packet_queue读取视频packet,然后通过软/硬解码,最终将解码结果放入frame_queue。软解通过ffpipenode_ffplay_vdec.c实现,硬解则在ffpipenode_android_mediacodec_vdec.c中执行。不论软解还是硬解,解码后的结果均被引导至ff_ffplay.c#queue_picture进行队列化,准备渲染。
对于LinuxC++音视频开发者,学习资源尤为关键。免费音视频开发资料、视频、学习路线图以及面试题,涵盖C/C++、Linux、FFmpeg、WebRTC、RTMP、NDK和Android音视频流媒体高级开发,免费提供给有需求者。学习交流君羊群,点击加入即可获取资料。
最后,渲染流程在stream_open方法中启动,创建video_refresh_thread线程。此线程从frame_queue中读取视频帧,进行音视频同步后,完成渲染。此环节聚焦渲染流程,音视频同步细节暂不展开。