//音频编码
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_tz_dream_ffmpeg_android_audio_encode_MainActivity_ffmpegAudioEncode(
JNIEnv *env,jobject jobj,jstring jinFilePath,jstring joutFilePath) {
//第一步：注册组件－》音频编码等等
av_register_all();
//第二步：初始化封装格式上下文－》视频编码－》处理为音频压缩数据格式
AVFormatContext *avformat_context = avformat_alloc_context();
//注意事项：FFmpeg程序推测输出文件类型－》音频压缩数据格式类型－》aac格式
const char *countFilePath = [outFilePath UTF8String];
//得到音频压缩数据格式类型（aac／mp3等等）
AVOutputFormat *avoutput_format = av_guess_format(NULL, countFilePath, NULL);
//指定类型
avformat_context->oformat = avoutput_format;
//第三步：打开输出文件
// 参数一：输出流
//参数二：输出文件
//参数三：权限－》输出到文件中
if (avio_open(&avformat_context->pb, countFilePath, AVIO_FLAG_WRITE) < 0) {
NSLog(@"打开输出文件失败");
return;
}
//第四步：创建输出码流->创建了一块内存空间－》并不知道他是什么类型流－》希望他是视频流
AVStream *audio_st = avformat_new_stream(avformat_context, NULL);
//第五步：查找音频编码器
//1.获取编码器上下文
AVCodecContext *avcodec_context = audio_st->codec;
//2.设置编解码器上下文参数－》必需设置－》不可少
//目标：设置为是一个音频编码器上下文－》指定的是音频编码器
//上下文种类：音频解码器／音频编码器
//2.1 设置音频编码器ID
avcodec_context->codec_id = avoutput_format->audio_codec;
//2.2设置编码类型－》音频编码器
//视频编码器－》AVMEDIA_TYPE_VIDEO
// 音频编码器－》AVMEDIA_TYPE_AUDIO
avcodec_context->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
//2.3设置读取音频采样数据格式－》编码的是音频采样数据格式－》音频采样数据格式－》pcm格式
//注意：这个类型是根据你解码的时候指定的解码的音频采样数据格式类型
avcodec_context->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
//设置采样率
avcodec_context->sample_rate = 44100;
//立体声
avcodec_context ->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
//声道数量
int channels = av_get_channel_layout_nb_channels(avcodec_context->channel_layout);
avcodec_context->channels = channels;
//设置malv
//基本的算法：码率＝［视频大小－音频大小］／时间（秒）
avcodec_context->bit_rate = 128000;
//第二点：查找音频编码器－》aac
AVCodec *avcodec = avcodec_find_encoder_by_name("libfdk_aac");
if (avcodec == NULL) {
NSLog(@"找不到音频编码器");
return;
}
//第六步：打开aac编码器
if (avcodec_open2(avcodec_context, avcodec, NULL) < 0) {
NSLog(@"打开音频编码器失败");
return;
}
//第七步：写文件头（对于某些没有文件头的封装格式，不需要此函数。比如说MPEG2TS）
avformat_write_header(avformat_context, NULL);
//打开YUV文件
const char *c_inFilePath = [inFilePathUTF8String];
FILE *in_file = fopen(c_inFilePath, "rb");
if (in_file == NULL) {
NSLog(@"YUV文件打开失败");
return;
}
//第十步：初始化音频采样数据帧缓冲区
AVFrame *av_frame = av_frame_alloc();
av_frame->nb_samples = avcodec_context->frame_size;
av_frame->format = avcodec_context->sample_fmt;
// 得到音频采样数据缓冲区大小
int buffter_size = av_samples_get_buffer_size(NULL, avcodec_context->channels, avcodec_context->frame_size, avcodec_context->sample_fmt, 1);
//创建缓冲区－》存储音频采样数据－》一帧数据
uint8_t *out_buffter = (uint8_t *)av_malloc(buffter_size);
avcodec_fill_audio_frame(av_frame, avcodec_context->channels, avcodec_context->sample_fmt, (const uint8_t *)out_buffter, buffter_size, 1);
//第十二步：创建音频压缩数据－》帧缓存空间
AVPacket *av_packet = (AVPacket *)av_malloc(buffter_size);
//第十三步：循环读取视频像素数据格式－》编码压缩－》视频压缩数据格式
int frame_current =1 ;
int i = 0, ret = 0;
//第八步：循环编码每一帧视频
//即将AVFrame（存储YUV像素数据）编码为AVPacket（存储H.264等格式的码流数据）
while (true) {
//1.读取一帧音频采样数据
if (fread(out_buffter, 1, buffter_size, in_file) <= 0) {
NSLog(@"Failed to read raw data \n");
break;
}else if (feof(in_file)) {
break;
}
//2.设置音频采样数据格式
//将outbuffter－》av_frame格式
av_frame->data[0] = out_buffter;
av_frame->pts = i;
i++;
//3.编码一帧音频采样数据－》得到音频压缩数据－》aac
//采用新的API
// 3.1发送一帧音频采样数据
ret =avcodec_send_frame(avcodec_context, av_frame);
if (ret != 0) {
NSLog(@"Failed to send frame! \n");
return;
}
//3.2编码一帧音频采样数据
ret =avcodec_receive_packet(avcodec_context, av_packet);
if (ret == 0) {
//第九步：将编码后的音频码流写入文件
NSLog(@"当前编码到了第%d帧",frame_current);
frame_current++;
av_packet->stream_index = audio_st->index;
ret =av_write_frame(avformat_context, av_packet);
if (ret < 0) {
NSLog(@"写入失败！\n");
return;
}
}else {
NSLog(@"Failed to encode!\n");
return;
}
}
//第十步：输入的像素数据读取完成后调用此函数。用于输出编码器中剩余的AVPacket
ret =flush_encoder(avformat_context, 0);
if (ret < 0) {
NSLog(@"Flush encoder failed\n");
return;
}
//第十一步：写文件尾（对于某些没有头文件的封装格式，不需要此函数。比如说MPEG2TS）
av_write_trailer(avformat_context);
//第十二步：释放内存，关闭编码器
avcodec_close(avcodec_context);
av_free(av_frame);
av_free(out_buffter);
av_packet_free(&av_packet);
avio_close(avformat_context->pb);
avformat_free_context(avformat_context);
fclose(in_file);
}
//视频编码
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_tz_dream_ffmpeg_android_video_encode_MainActivity_ffmpegVideoEncode(
JNIEnv *env,jobject jobj,jstring jinFilePath,jstring joutFilePath) {
//第一步：注册组件->编码器、解码器等等…
av_register_all();
//第二步：初始化封装格式上下文->视频编码->处理为视频压缩数据格式
AVFormatContext *avformat_context = avformat_alloc_context();
//注意事项：FFmepg程序推测输出文件类型->视频压缩数据格式类型
const char *coutFilePath = env->GetStringUTFChars(joutFilePath,NULL);
//得到视频压缩数据格式类型(h264、h265、mpeg2等等...)
AVOutputFormat *avoutput_format = av_guess_format(NULL, coutFilePath,NULL);
//指定类型
avformat_context->oformat = avoutput_format;
//第三步：打开输出文件
//参数一：输出流
//参数二：输出文件
//参数三：权限->输出到文件中
if (avio_open(&avformat_context->pb, coutFilePath,AVIO_FLAG_WRITE) <0) {
__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,"main","打开输出文件失败");
return;
}
//第四步：创建输出码流->创建了一块内存空间->并不知道他是什么类型流->希望他是视频流
AVStream *av_video_stream = avformat_new_stream(avformat_context,NULL);
//第五步：查找视频编码器
//1、获取编码器上下文
AVCodecContext *avcodec_context = av_video_stream->codec;
//2、设置编解码器上下文参数->必需设置->不可少
//目标：设置为是一个视频编码器上下文->指定的是视频编码器
//上下文种类：视频解码器、视频编码器、音频解码器、音频编码器
//2.1 设置视频编码器ID
avcodec_context->codec_id = avoutput_format->video_codec;
//2.2 设置编码器类型->视频编码器
//视频编码器->AVMEDIA_TYPE_VIDEO
//音频编码器->AVMEDIA_TYPE_AUDIO
avcodec_context->codec_type =AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
//2.3 设置读取像素数据格式->编码的是像素数据格式->视频像素数据格式->YUV420P(YUV422P、YUV444P等等...)
//注意：这个类型是根据你解码的时候指定的解码的视频像素数据格式类型
avcodec_context->pix_fmt =AV_PIX_FMT_YUV420P;
//2.4 设置视频宽高->视频尺寸
avcodec_context->width =640;
avcodec_context->height =352;
//2.5 设置帧率->表示每秒25帧
//视频信息->帧率 : 25.000 fps
//f表示：帧数
//ps表示：时间(单位：每秒)
avcodec_context->time_base.num =1;
avcodec_context->time_base.den =25;
//2.6 设置码率
//2.6.1 什么是码率？
//含义：每秒传送的比特(bit)数单位为 bps(Bit Per Second)，比特率越高，传送数据速度越快。
//单位：bps，"b"表示数据量，"ps"表示每秒
//目的：视频处理->视频码率
//2.6.2 什么是视频码率?
//含义：视频码率就是数据传输时单位时间传送的数据位数，一般我们用的单位是kbps即千位每秒
//视频码率计算如下？
//基本的算法是：【码率】(kbps)=【视频大小 - 音频大小】(bit位) /【时间】(秒)
//例如：Test.mov时间 = 24，文件大小(视频+音频) = 1.73MB
//视频大小 = 1.34MB（文件占比：77%） = 1.34MB * 1024 * 1024 * 8 = 字节大小 = 468365字节 = 468Kbps
//音频大小 = 376KB（文件占比：21%）
//计算出来值->码率 : 468Kbps->表示1000，b表示位(bit->位)
//总结：码率越大，视频越大
avcodec_context->bit_rate =468000;
//2.7 设置GOP->影响到视频质量问题->画面组->一组连续画面
//MPEG格式画面类型：3种类型->分为->I帧、P帧、B帧
//I帧->内部编码帧->原始帧(原始视频数据)
// 完整画面->关键帧(必需的有，如果没有I，那么你无法进行编码，解码)
// 视频第1帧->视频序列中的第一个帧始终都是I帧，因为它是关键帧
//P帧->向前预测帧->预测前面的一帧类型，处理数据(前面->I帧、B帧)
// P帧数据->根据前面的一帧数据->进行处理->得到了P帧
//B帧->前后预测帧(双向预测帧)->前面一帧和后面一帧
// B帧压缩率高，但是对解码性能要求较高。
//总结：I只需要考虑自己 = 1帧，P帧考虑自己+前面一帧 = 2帧，B帧考虑自己+前后帧 = 3帧
// 说白了->P帧和B帧是对I帧压缩
//每250帧，插入1个I帧，I帧越少，视频越小->默认值->视频不一样
avcodec_context->gop_size =250;
//2.8 设置量化参数->数学算法(高级算法)->不讲解了
//总结：量化系数越小，视频越是清晰
//一般情况下都是默认值，最小量化系数默认值是10，最大量化系数默认值是51
avcodec_context->qmin =10;
avcodec_context->qmax =51;
//2.9 设置b帧最大值->设置不需要B帧
avcodec_context->max_b_frames =0;
//第二点：查找编码器->h264
//找不到编码器->h264
//重要原因是因为：编译库没有依赖x264库（默认情况下FFmpeg没有编译进行h264库）
//第一步：编译h264库
AVCodec *avcodec = avcodec_find_encoder(avcodec_context->codec_id);
if (avcodec ==NULL) {
__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,"main","找不到编码器");
return;
}
__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,"main","编码器名称为：%s", avcodec->name);
//第六步：打开h264编码器
//缺少优化步骤？
//编码延时问题
//编码选项->编码设置
AVDictionary *param =0;
if (avcodec_context->codec_id ==AV_CODEC_ID_H264) {
//需要查看x264源码->x264.c文件
//第一个值：预备参数
//key: preset
//value: slow->慢
//value: superfast->超快
av_dict_set(¶m,"preset","slow",0);
//第二个值：调优
//key: tune->调优
//value: zerolatency->零延迟
av_dict_set(¶m,"tune","zerolatency",0);
}
if (avcodec_open2(avcodec_context, avcodec, ¶m) <0) {
__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,"main","打开编码器失败");
return;
}
//第七步：写入文件头信息
avformat_write_header(avformat_context,NULL);
//第8步：循环编码yuv文件->视频像素数据(yuv格式)->编码->视频压缩数据(h264格式)
//8.1 定义一个缓冲区
//作用：缓存一帧视频像素数据
//8.1.1 获取缓冲区大小
int buffer_size = av_image_get_buffer_size(avcodec_context->pix_fmt,
avcodec_context->width,
avcodec_context->height,
1);
//8.1.2 创建一个缓冲区
int y_size = avcodec_context->width * avcodec_context->height;
uint8_t *out_buffer = (uint8_t *) av_malloc(buffer_size);
//8.1.3 打开输入文件
const char *cinFilePath = env->GetStringUTFChars(jinFilePath,NULL);
FILE *in_file = fopen(cinFilePath,"rb");
if (in_file ==NULL) {
__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,"main","文件不存在");
return;
}
//8.2.1 开辟一块内存空间->av_frame_alloc
//开辟了一块内存空间
AVFrame *av_frame = av_frame_alloc();
//8.2.2 设置缓冲区和AVFrame类型保持一直->填充数据
av_image_fill_arrays(av_frame->data,
av_frame->linesize,
out_buffer,
avcodec_context->pix_fmt,
avcodec_context->width,
avcodec_context->height,
1);
int i =0;
//9.2 接收一帧视频像素数据->编码为->视频压缩数据格式
AVPacket *av_packet = (AVPacket *) av_malloc(buffer_size);
int result =0;
int current_frame_index =1;
while (true) {
//8.1 从yuv文件里面读取缓冲区
//读取大小：y_size * 3 / 2
if (fread(out_buffer,1, y_size *3 /2, in_file) <=0) {
__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,"main","读取完毕...");
break;
}else if (feof(in_file)) {
break;
}
//8.2 将缓冲区数据->转成AVFrame类型
//给AVFrame填充数据
//8.2.3 void * restrict->->转成->AVFrame->ffmpeg数据类型
//Y值
av_frame->data[0] = out_buffer;
//U值
av_frame->data[1] = out_buffer + y_size;
//V值
av_frame->data[2] = out_buffer + y_size *5 /4;
av_frame->pts = i;
//注意时间戳
i++;
//总结：这样一来我们的AVFrame就有数据了
//第9步：视频编码处理
//9.1 发送一帧视频像素数据
avcodec_send_frame(avcodec_context, av_frame);
//9.2 接收一帧视频像素数据->编码为->视频压缩数据格式
result = avcodec_receive_packet(avcodec_context, av_packet);
//9.3 判定是否编码成功
if (result ==0) {
//编码成功
//第10步：将视频压缩数据->写入到输出文件中->outFilePath
av_packet->stream_index = av_video_stream->index;
result = av_write_frame(avformat_context, av_packet);
__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,"main","当前是第%d帧", current_frame_index);
current_frame_index++;
//是否输出成功
if (result <0) {
__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,"main","输出一帧数据失败");
return;
}
}
}
//第11步：写入剩余帧数据->可能没有
flush_encoder(avformat_context,0);
//第12步：写入文件尾部信息
av_write_trailer(avformat_context);
//第13步：释放内存
avcodec_close(avcodec_context);
av_free(av_frame);
av_free(out_buffer);
av_packet_free(&av_packet);
avio_close(avformat_context->pb);
avformat_free_context(avformat_context);
fclose(in_file);
}
