1. FFmpeg解码流程

2. 代码

    std::string input_file = "1.mp4";std::string output_file = "1.yuv";// 创建输出文件FILE *out_fd = nullptr;out_fd = fopen(output_file.c_str(), "wb");if (!out_fd){printf("can't open output file");return;}AVFormatContext *fmt_ctx = nullptr;fmt_ctx = avformat_alloc_context();// 打开输入视频文件int ret = avformat_open_input(&fmt_ctx, input_file.c_str(), nullptr, nullptr);if(ret < 0){av_log(nullptr, AV_LOG_ERROR, "can not open input: %s \n", err2str(ret).c_str());return;}// 获取视频文件信息ret = avformat_find_stream_info(fmt_ctx, nullptr);if(ret < 0){av_log(nullptr, AV_LOG_ERROR, "avformat_find_stream_info failed: %s \n", err2str(ret).c_str());return;}// 打印视频信息//av_dump_format(fmt_ctx, 0, input_file.c_str(), 0);   // 第四个参数，输入流为0， 输出流为1// 查找视频流序号int video_index = -1;for (int i = 0; i < fmt_ctx->nb_streams; ++i){if(fmt_ctx->streams[i]->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO){video_index = i;}}if(video_index == -1){av_log(nullptr, AV_LOG_ERROR, "can not find video \n");return;}// 找视频流解码器const AVCodec *video_codec = avcodec_find_decoder(fmt_ctx->streams[video_index]->codecpar->codec_id);AVCodecContext *codec_ctx = avcodec_alloc_context3(video_codec);avcodec_parameters_to_context(codec_ctx, fmt_ctx->streams[video_index]->codecpar);// 打开视频解码器ret = avcodec_open2(codec_ctx, video_codec, nullptr);if(ret < 0){av_log(nullptr, AV_LOG_ERROR, "avcodec_open2 failed: %s \n", err2str(ret).c_str());return;}// 其他YUV格式转换成YUV420PSwsContext *img_convert_ctx = nullptr;img_convert_ctx = sws_getContext(codec_ctx->width, codec_ctx->height, codec_ctx->pix_fmt,codec_ctx->width, codec_ctx->height, AV_PIX_FMT_YUV420P, SWS_BICUBIC, NULL, NULL, NULL);// 创建packet,用于存储解码前的数据AVPacket packet;av_init_packet(&packet);// 创建Frame，用于存储解码后的数据AVFrame *frame = av_frame_alloc();frame->width = fmt_ctx->streams[video_index]->codecpar->width;frame->height = fmt_ctx->streams[video_index]->codecpar->height;frame->format = fmt_ctx->streams[video_index]->codecpar->format;av_frame_get_buffer(frame, 32);// 创建YUV Frame，用于存储解码后的数据AVFrame *yuv_frame = av_frame_alloc();yuv_frame->width = fmt_ctx->streams[video_index]->codecpar->width;yuv_frame->height = fmt_ctx->streams[video_index]->codecpar->height;yuv_frame->format = AV_PIX_FMT_YUV420P;av_frame_get_buffer(yuv_frame, 32);// while循环，每次读取一帧，并转码while (av_read_frame(fmt_ctx, &packet) >= 0){if(packet.stream_index == video_index){// 开始解码// 发送数据到解码队列// 旧API：avcodec_decode_video2// 新API：avcodec_send_packet与avcodec_receive_frameret = avcodec_send_packet(codec_ctx, &packet);if (ret < 0){av_log(nullptr, AV_LOG_ERROR, "avcodec_send_packet failed: %s \n", err2str(ret).c_str());break;}while (avcodec_receive_frame(codec_ctx, frame) >= 0){// sws_scale(img_convert_ctx,(const uint8_t **)frame->data,frame->linesize,0,codec_ctx->height,yuv_frame->data,yuv_frame->linesize);// 数据写入到yuv文件中int y_size = codec_ctx->width * codec_ctx->height;fwrite(yuv_frame->data[0], 1, y_size, out_fd);fwrite(yuv_frame->data[1], 1, y_size/4, out_fd);fwrite(yuv_frame->data[2], 1, y_size/4, out_fd);}}av_packet_unref(&packet);}if (out_fd){fclose(out_fd);}avcodec_free_context(&codec_ctx);avformat_close_input(&fmt_ctx);avformat_free_context(fmt_ctx);

其中：

std::string err2str(int err)
{char errStr[1024] = {0};av_strerror(err, errStr, sizeof(errStr));return errStr;
}

转码后，使用pplay播放：

转换成yuv后，播放： ffplay -s 640x352 -pix_fmt yuv420p 1.yuv

-s 640x352 为视频宽 x 高

3. 解释

3.1 sws_getContext

struct SwsContext* sws_getContext(int srcW,int srcH,enum AVPixelFormat srcFormat,int dstW,int dstH,enum AVPixelFormat dstFormat,int flags,SwsFilter *srcFilter,SwsFilter *dstFilter,const double *param )

参数：

srcW 源视频帧的width；
srcH 源视频帧的height；
srcFormat 源视频帧的像素格式format；
dstW 转换后视频帧的width；
dstH 转换后视频帧的height；
dstFormat 转换后视频帧的像素格式format；
flags 转换的算法
srcFilter、dstFilter 分别定义输入/输出图像滤波器信息，如果不做前后图像滤波，输入NULL；
param 定义特定缩放算法需要的参数，默认为NULL

函数返回SwsContext结构体，定义了基本变换信息

例子：

sws_getContext(w, h, YV12, w, h, NV12, 0, NULL, NULL, NULL);      // YV12->NV12 色彩空间转换
sws_getContext(w, h, YV12, w/2, h/2, YV12, 0, NULL, NULL, NULL);  // YV12图像缩小到原图1/4
sws_getContext(w, h, YV12, 2w, 2h, YN12, 0, NULL, NULL, NULL);    // YV12图像放大到原图4倍，并转换为NV12结构

3.2 sws_scale

int sws_scale(struct SwsContext *c,const uint8_t *const srcSlice[],const int srcStride[],int srcSliceY,int srcSliceH,uint8_t *const dst[],const int dstStride[] )

参数：

c 是由 sws_getContext 所取得的参数；
srcSlice[] 输入数据buffer；
srcStride[] 每一列的byte数，比实际width值要大；
srcSliceY 第一列要处理的位置；这里我是从头处理，所以直接填0；
srcSliceH 高度；
dst[] 目标数据buffer；
dstStride[] 同srcStride[]

解码后YUV格式的视频像素数据保存在AVFrame的data[0]、data[1]、data[2]中，但是这些像素值并不是连续存储的，每行有效像素之后存储了一些无效像素。
以亮度Y数据为例，data[0]中一共包含了linesize[0]*height个数据。但是处于优化等方面的考虑，linesize[0]实际上并不等于宽度width，而是一个比宽度大一些的值。因而需要使用sws_scale()进行转换，转换后去除了无效数据，width与linesize[0]取值相等。

4. 参考资料

https://ffmpeg.org/doxygen/trunk/group__libsws.html#gae531c9754c9205d90ad6800015046d74
https://www.cnblogs.com/cyyljw/p/8676062.html
ffmpeg代码实现h264转yuv
《基于 FFmpeg + SDL 的视频播放器的制作》课程的视频

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