毕设系列之Libx264实时视频流（YUV 420P转H264视频编码篇）

#PS:这个只是《我自己》理解，如果和你的

#原则相冲突，请谅解，勿喷

开发环境：Ubuntu 16.04 LTS
本文的技术实现部分参考雷博士的这篇文章。http://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/42078645

1、现在网上关于H264的文章有很多，但是我个人认为最好的就是雷霄骅博士的x264部分的文章最详细。所以许多的细节部分，我推荐大家去雷博士的blog去看。本文只提及我们使用Libx264时候，我们要注意的问题。
2、使用Libx264时候，我们需要关注的东西（下面用我的代码来说明假如我们要使用Libx264,那么我们需要注意的几个事情）。

//encoderx264_t * pX264Handle;//结构体是一个编码器实例句柄,要使用这个编码库，我们必须有一个这种变量，没有为啥。
//paramx264_param_t * pX264Param;//这个结构体就比较重要了，他是我们设置编码器参数的载体，我们必须具体的了解各种参数的意义。具体参数在下一节进行分析。
//input,output picx264_picture_t *pPic_In;//这就是YUV输入图像和输出图像的载体，这里面有一个pts参数需要注意，下面小节进行说明。x264_picture_t *pPic_Out;
//output h264 streamx264_nal_t * pNals;//这个也是比较重要的一个东西，他的作用是用来保存编码后，网络抽象层所保存的数据(NAL HEADER,NAL BODY),想具体了解，可以去看H264编码原理。
//user config callback//UESER_CONF_CALLBACK yX264_UserConfig;int (*yX264_UserConfig)(struct ymx264 * mvl);//私有，忽略
//pi_nal is the number of NAL units int pi_nal;//网络抽象单元个数

3、编码器参数分析

    //* cpuFlags  mvl->pX264Param->i_threads  = X264_SYNC_LOOKAHEAD_AUTO;//* 取空缓冲区继续使用不死锁的保证. //* 视频选项  mvl->pX264Param->i_width   = FRAME_WIDTH; //* 要编码的图像宽度.  mvl->pX264Param->i_height  = FRAME_HEIGHT; //* 要编码的图像高度  mvl->pX264Param->i_frame_total = 0; //* 编码总帧数.不知道用0.  /* Force an IDR keyframe at this interval */mvl->pX264Param->i_keyint_max = 10; //这个参数很重要,控制i帧的频率mvl->pX264Param->b_repeat_headers = 1;  // 重复SPS/PPS 放到关键帧前面//做实时流播放，此参数必须ENABLE//* 流参数  //* how many b-frame between 2 references pictures */mvl->pX264Param->i_bframe  = 5;  //mvl->pX264Param->b_open_gop  = 0;  //* Keep some B-frames as references: 0=off, 1=strict hierarchical, 2=normal */mvl->pX264Param->i_bframe_pyramid = 0;  //mvl->pX264Param->i_bframe_adaptive = X264_B_ADAPT_TRELLIS;  //* Log参数，不需要打印编码信息时直接注释掉就行  //mvl->pX264Param->i_log_level  = X264_LOG_DEBUG; //* 速率控制参数  //pX264Param->rc.i_bitrate = 1024 * 10;//* 码率(比特率,单位Kbps) ，重要//* muxing parameters  帧率控制，重要。mvl->pX264Param->i_fps_den  = 1; //* 帧率分母mvl->pX264Param->i_fps_num  = Y_STREAM_FPS;//* 帧率分子  mvl->pX264Param->i_timebase_den = mvl->pX264Param->i_fps_num;  mvl->pX264Param->i_timebase_num = mvl->pX264Param->i_fps_den;

最后，我们需要注意一点：关于我们设置的帧率的问题，不一定是设置多少，播放的时候就是多少，只是一个参考值，编码器会尽量的把视频编码为这个帧率。
4、x264_picture_t * pPic_In->i_pts += 1; 此参数非常重要。如果不进行设置，视频流将不会正常播放。
/*
PTS：Presentation Time Stamp。PTS主要用于度量解码后的视频帧什么时候被显示出来
DTS：Decode Time Stamp。DTS主要是标识读入内存中的ｂｉｔ流在什么时候开始送入解码器中进行解码。
*/
5、关于颜色空间的问题，大家可以去百度YUV 420 ,YUV 422，YUV 444等这些原始图像的存储问题。具体来说，他们分为两类，一种是分组存储（例如：YYY*UUU*VVV*），一种是交叉存储(例如：YUYV)
6、此模块我的源代码
ym_x264.h

/*FileName:ym_x264.hVersion:1.0Description:Created On: 2017-3-19Modified date:Author:Sky
*/#ifndef _YM_X264_H
#define _YM_X264_H#ifdef __cplusplus
#if __cplusplus
extern "C"{
#endif
#endif /* __cplusplus */#include <stdint.h>
#include <stdio.h>#include <ym_x264_config.h>#include <x264.h>#include <stdlib.h>#define CLEAR_MEM(x) memset(&(x),0,sizeof(x))enum yX264Cmd{ DO_DEFAULT_PRESET = 0, DO_DEFAULT_USERCONF = 1, DO_PARAM_APPLY_PROFILE = 2, OPEN_ENCODER = 3, ENCODER_ENCODE = 4,};
enum yX264ColorSpace{Y_CSP_I444 = 0,Y_CSP_I422 = 1,Y_CSP_I420 = 2, Y_CSP_YUYV = 3,
};//typedef struct ymx264 yMX264;typedef struct ymx264{//encoderx264_t * pX264Handle;
//paramx264_param_t * pX264Param;
//input,output picx264_picture_t *pPic_In;x264_picture_t *pPic_Out;
//output h264 streamx264_nal_t * pNals;
//user config callback//UESER_CONF_CALLBACK yX264_UserConfig;int (*yX264_UserConfig)(struct ymx264 * mvl);
//pi_nal is the number of NAL units int pi_nal;long cur_pts;}yMX264; typedef int (*UESER_CONF_CALLBACK)(yMX264 * mvl);int yInitMX264(yMX264 * mvl);
int yDestroyMX264(yMX264 * mvl);
int yIoctlX264(enum yX264Cmd cmd,...);
//CSC = ColorSpaceCovert,FIP = Fill In_Pic
int yDoCSC_And_FIP(yMX264 * mvl,enum yX264ColorSpace t_csp, int cache_id);int yDo_Default_UserConf(yMX264 * mvl);#ifdef __cplusplus
#if __cplusplus
}
#endif
#endif /* __cplusplus */ #endif

ym_x264.c

/*FileName:ym_x264.cVersion:1.0Description:Created On: 2017-3-19Modified date:Author:Sky
*//*
x264_param_default()：设置参数集结构体x264_param_t的缺省值。
x264_picture_alloc()：为图像结构体x264_picture_t分配内存。
x264_encoder_open()：打开编码器。
x264_encoder_encode()：编码一帧图像。
x264_encoder_close()：关闭编码器。
x264_picture_clean()：释放x264_picture_alloc()申请的资源。存储数据的结构体如下所示。
x264_picture_t：存储压缩编码前的像素数据。
x264_nal_t：存储压缩编码后的码流数据。
*/
#include <ym_x264.h>uint8_t ImgCache[ImageCacheNum][FRAME_SIZE];
int yInitMX264(yMX264 * mvl){mvl->pX264Param = (x264_param_t *)malloc(sizeof(x264_param_t));//  for (int i = 0; i < ImageCacheNum; i++){mvl->pPic_In = (x264_picture_t *)malloc(sizeof(x264_picture_t));mvl->pPic_Out = (x264_picture_t *)malloc(sizeof(x264_picture_t));mvl->pNals = NULL;mvl->pi_nal = 0;x264_picture_init(mvl->pPic_Out);  x264_picture_alloc(mvl->pPic_In, FRAME_COLORSPACE, FRAME_WIDTH, FRAME_HEIGHT);// PTS FROM 0,AND AUTO INCRESE 1mvl->pPic_In->i_pts = 0;
//  }mvl->cur_pts = 0;return 0;
}
int yDestroyMX264(yMX264 * mvl){// 清除图像区域  //for (int i = 0; i < ImageCacheNum; i++)x264_picture_clean(mvl->pPic_In);  x264_encoder_close(mvl->pX264Handle);  free(mvl->pX264Param);//for (int i = 0; i < ImageCacheNum; i++){free(mvl->pPic_In);free(mvl->pPic_Out);//}return 0;
}int yIoctlX264(enum yX264Cmd cmd,...){va_list arg;va_start(arg,cmd);yMX264 *mx264;mx264 = va_arg(arg,yMX264 *);va_end(arg);switch(cmd){case DO_DEFAULT_PRESET:{/* Get default params for preset/tuning *///x264_param_default(pParam);  //this do default set for x264,but can not config some infoif( x264_param_default_preset( mx264->pX264Param, "veryfast", "zerolatency" ) < 0 ){printf("x264_param_default_preset failed!\n");return -1;}break;}case DO_DEFAULT_USERCONF:{//va_list arg;//va_start(arg,cmd);//mx264->yX264_UserConfig = va_arg(arg,UESER_CONF_CALLBACK);//mx264->yX264_UserConfig = NULL;//va_end(arg);if ( (*mx264->yX264_UserConfig)(mx264) < 0){printf("Do user conf callback failed.\n");return -1;}break;}case DO_PARAM_APPLY_PROFILE:{//x264_profile_names[0] = baseline , to set stream-qualityif (x264_param_apply_profile(mx264->pX264Param, x264_profile_names[0]) < 0 ){printf("x264_param_apply_profile failed.\n");return -1;} break;}case OPEN_ENCODER:{//open encoderif( (mx264->pX264Handle = x264_encoder_open(mx264->pX264Param)) == NULL){printf("x264_encoder_open failed.\n");return -1;              }break;}case ENCODER_ENCODE:{
/*x264_encoder_encode:*      encode one picture.*      *pi_nal is the number of NAL units outputted in pp_nal.*      returns the number of bytes in the returned NALs.*      returns negative on error and zero if no NAL units returned.*      the payloads of all output NALs are guaranteed to be sequential in memory. int     x264_encoder_encode( x264_t *, x264_nal_t **pp_nal, int *pi_nal, x264_picture_t *pic_in, x264_picture_t *pic_out );
*/if ( x264_encoder_encode(mx264->pX264Handle, &mx264->pNals, &mx264->pi_nal, mx264->pPic_In, mx264->pPic_Out) < 0){printf("x264_encoder_encode failed.\n");return -1;                  }
/*
PTS：Presentation Time Stamp。PTS主要用于度量解码后的视频帧什么时候被显示出来
DTS：Decode Time Stamp。DTS主要是标识读入内存中的ｂｉｔ流在什么时候开始送入解码器中进行解码。
*///Presentation Time Stamp。PTS主要用于度量解码后的视频帧什么时候被显示出来//MUST DO THIS ,IT DECIDE ,主要用于度量解码后的视频帧什么时候被显示出来//mx264->pPic_In->i_pts += 1;mx264->pPic_In->i_pts += 1; printf("pts = %d\n",mx264->pPic_In->i_pts);break; }default :{printf("No this cmd to analyse\n");return -1;break;}}return 0;
}int yDoCSC_And_FIP(yMX264 * mvl,enum yX264ColorSpace t_csp, int cache_id){switch(t_csp){  case Y_CSP_I444:{
/*read(fd_in,pPic_In->img.plane[0],FRAME_SIZE);         //Y  read(fd_in,pPic_In->img.plane[1],FRAME_SIZE);         //U  read(fd_in,pPic_In->img.plane[2],FRAME_SIZE);         //V
*/break;}  case Y_CSP_I420:{
/*#ifndef ENABLE_YUYVTOI420 read(fd_in,pPic_In->img.plane[0],FRAME_SIZE);         //Y  read(fd_in,pPic_In->img.plane[1],FRAME_SIZE/4);     //U  read(fd_in,pPic_In->img.plane[2],FRAME_SIZE/4);     //V  #else//YUYV to I420read(fd_in,Cache,FRAME_SIZE*2);         //read one frame to cache //must set to 0int id_u = 0,  id_v = 0 , id_y = 0;for (int i = 0; i < FRAME_SIZE*2 ;i+=4){ pPic_In->img.plane[0][id_y] = Cache[i];//get Yid_y++;pPic_In->img.plane[0][id_y] = Cache[i+2];//get Yid_y++;if ( ((int)((i)/1280)%2) == 0 ){pPic_In->img.plane[1][id_u] = Cache[i+1];//get UpPic_In->img.plane[2][id_v] = Cache[i+3];//get Vid_u++;id_v++;}}#endif
*/break;} case Y_CSP_YUYV:{// firstly,Do YUYV to I420 ,then, Fill in_picint id_u = 0,  id_v = 0 , id_y = 0;for (int i = 0; i < FRAME_SIZE ;i+=4){ mvl->pPic_In->img.plane[0][id_y] = ImgCache[cache_id][i];//get Yid_y++;mvl->pPic_In->img.plane[0][id_y] = ImgCache[cache_id][i+2];//get Yid_y++;if ( ((int)((i)/1280)%2) == 0 ){mvl->pPic_In->img.plane[1][id_u] = ImgCache[cache_id][i+1];//get Umvl->pPic_In->img.plane[2][id_v] = ImgCache[cache_id][i+3];//get Vid_u++;id_v++;}}break;}case Y_CSP_I422:{
/*read(fd_in,pPic_In->img.plane[0],FRAME_SIZE);         //Y  read(fd_in,pPic_In->img.plane[1],FRAME_SIZE/2);     //U  read(fd_in,pPic_In->img.plane[2],FRAME_SIZE/2);     //V
*/break;} default:{  printf("Colorspace Not Support.\n");  return -1;}  }}int yDo_Default_UserConf(yMX264 * mvl){//* cpuFlags  mvl->pX264Param->i_threads  = X264_SYNC_LOOKAHEAD_AUTO;//* 取空缓冲区继续使用不死锁的保证. //* 视频选项  mvl->pX264Param->i_width   = FRAME_WIDTH; //* 要编码的图像宽度.  mvl->pX264Param->i_height  = FRAME_HEIGHT; //* 要编码的图像高度  mvl->pX264Param->i_frame_total = 0; //* 编码总帧数.不知道用0.  /* Force an IDR keyframe at this interval */mvl->pX264Param->i_keyint_max = 10; mvl->pX264Param->b_repeat_headers = 1;  // 重复SPS/PPS 放到关键帧前面//* 流参数  //* how many b-frame between 2 references pictures */mvl->pX264Param->i_bframe  = 5;  //mvl->pX264Param->b_open_gop  = 0;  //* Keep some B-frames as references: 0=off, 1=strict hierarchical, 2=normal */mvl->pX264Param->i_bframe_pyramid = 0;  //mvl->pX264Param->i_bframe_adaptive = X264_B_ADAPT_TRELLIS;  //* Log参数，不需要打印编码信息时直接注释掉就行  //mvl->pX264Param->i_log_level  = X264_LOG_DEBUG; //* 速率控制参数  //pX264Param->rc.i_bitrate = 1024 * 10;//* 码率(比特率,单位Kbps) //* muxing parameters  mvl->pX264Param->i_fps_den  = 1; //* 帧率分母mvl->pX264Param->i_fps_num  = Y_STREAM_FPS;//* 帧率分子  mvl->pX264Param->i_timebase_den = mvl->pX264Param->i_fps_num;  mvl->pX264Param->i_timebase_num = mvl->pX264Param->i_fps_den;  return 0;
}

#PS：请尊重原创，不喜勿喷

有问题请留言，看到后我会第一时间回复

毕设系列之Libx264实时视频流（YUV 420P转H264视频编码篇）相关推荐

FFmpeg 4.0.2编码YUV序列为H264视频文件
/****************************** 功能:编码YUV序列为h264视频文件 FFmpeg:4.0.2 ******************************/ #in ...
嵌入式Linux显示实时视频流,基于嵌入式Linux的视频采集系统----实时视频显示模块...
SDL开源图形图像库的简介 SDL(Simple DirectMedia Layer)是一个自由的跨平台的多媒体开发包,它被广泛的用于游戏.演示软件.模拟器.MPEG播放器等应用软件,SDL可以设置8 ...
使用Python，OpenCV实现图像和实时视频流中的人脸模糊和马赛克
使用Python,OpenCV实现图像和实时视频流中的人脸模糊和人脸马赛克 1. 效果图 2. 原理 2.1 什么是人脸模糊,如何将其用于人脸匿名化? 2.2 执行人脸模糊/匿名化的步骤 3. 源码 ...
纠删码在实时视频流中的应用丨Dev for Dev 专栏
本文为「Dev for Dev 专栏」系列内容,作者为声网网络体验团队王瑞. 01 背景在实时音视频通话中,音视频质量受网络丢包影响较大,特别是对于视频. 为什么视频对丢包更敏感呢?通常来说,音频的 ...
flash media server播放实时视频流
标签: 图2.连接到电脑的所有摄像头注意:你可以使用多种摄像头甚至是数字视频录像机来捕获视频.正如FME支持文档中所阐述的那样:Flash Media Live Encoder被用来和微软遭人抱怨的 ...
视频系列：RTX实时射线追踪（下）
视频系列:RTX实时射线追踪(下) Key things from part 4 光线有效载荷是从一个着色器传递到另一个着色器的结构. 这一切都发生在RTX的引擎下. 更小的有效载荷要好得多! 新的D ...
视频系列：RTX实时射线追踪（上）
视频系列:RTX实时射线追踪(上) Video Series: Practical Real-Time Ray Tracing With RTX RTX在游戏和应用程序中引入了一个令人兴奋的和根本性的 ...
基于 OpenCV 的网络实时视频流传输
作者 | 努比来源 | 小白学视觉大多数人会选择使用IP摄像机(Internet协议摄像机)而不是CCTV(闭路电视),因为它们具有更高的分辨率并降低了布线成本.在本文中,我们将重点介绍IP摄像机 ...
基于OpenCV的网络实时视频流传输
点击上方"小白学视觉",选择加"星标"或"置顶" 重磅干货,第一时间送达很多小伙伴都不会在家里或者办公室安装网络摄像头或监视摄像头.但是有 ...

毕设系列之Libx264实时视频流（YUV 420P转H264视频编码篇）

毕设系列之Libx264实时视频流（YUV 420P转H264视频编码篇）相关推荐

最新文章

热门文章