ffmpeg 视频编码流程及主要API

一、编码流程

初始化组件

配置编码器参数

打开编码器

处理输入帧

编码循环

写入输出数据

收尾释放资源

---

二、核心步骤与API详解

1. 初始化与参数配置

• 注册组件（旧版本需手动注册，新版本自动处理）

  avformat_network_init();  // 网络相关初始化（可选）
  

• 查找编码器

  AVCodec *codec = avcodec_find_encoder(AV_CODEC_ID_H264);  // 支持H.264/HEVC等
  

• 创建编码器上下文

  AVCodecContext *codec_ctx = avcodec_alloc_context3(codec);
  codec_ctx->width = 1280;      // 分辨率
  codec_ctx->height = 720;
  codec_ctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;  // 像素格式
  codec_ctx->time_base = (AVRational){1, 25};  // 帧率25fps
  codec_ctx->bit_rate = 4000000;  // 码率4Mbps
  

2. 打开编码器

AVDictionary *param = NULL;
av_dict_set(&param, "preset", "slow", 0);      // 编码速度与质量平衡
av_dict_set(&param, "tune", "zerolatency", 0); // 零延迟模式
avcodec_open2(codec_ctx, codec, &param);       // 启动编码器

3. 帧处理与编码循环

• 分配帧内存

  AVFrame *frame = av_frame_alloc();
  frame->width = codec_ctx->width;
  frame->height = codec_ctx->height;
  frame->format = codec_ctx->pix_fmt;
  av_frame_get_buffer(frame, 32);  // 内存对齐
  

• 填充YUV数据

  // 手动填充或通过sws_scale转换输入数据
  

• 编码循环

  AVPacket *pkt = av_packet_alloc();
  avcodec_send_frame(codec_ctx, frame);  // 发送帧到编码器
  while (avcodec_receive_packet(codec_ctx, pkt) == 0) {
      av_write_frame(fmt_ctx, pkt);      // 写入封装层
      av_packet_unref(pkt);              // 释放数据包
  }
  

4. 输出封装与收尾

• 写入文件头/尾

  avformat_write_header(fmt_ctx, NULL);  // 写入封装头
  av_write_trailer(fmt_ctx);            // 写入文件尾
  

• 资源释放

  avcodec_free_context(&codec_ctx);
  av_frame_free(&frame);
  av_packet_free(&pkt);
  

---

三、关键参数与优化

参数类型	作用	示例值
CRF	恒定质量模式（值越小质量越高）	-crf 23（推荐18-28）
Preset	编码速度与压缩率平衡	-preset slow
GOP大小	关键帧间隔（影响随机访问和压缩率）	-g 60
硬件加速	利用GPU加速编码	-c:v h264_nvenc