FFmpeg实现多线程编码并保存mp4文件

 更新时间:2023年08月28日 10:58:53   作者:fengbingchun  
这篇文章主要为大家介绍了FFmpeg如何持续的从指定内存中读取原始数据,再将解码数据存入队列中,并通过单独的线程进行编码,最后保存为mp4文件,感兴趣的可以了解下

之前介绍的示例:

(1).FFmpeg实现将编码后数据保存成mp4中对编码后数据保存成mp4

(2).FFmpeg中AVIOContext的使用方法详解中通过AVIOContext实现从内存读取数据

(3).FFmpeg中avfilter模块的介绍与使用中将图像加载到视频中

这里将三部分整合到类中,便于后面增加测试代码,下面的示例是两个线程:从内存中读取数据,并将指定的图像加载到视频,将结果保存成mp4。

示例代码如下:

1. 类PacketScaleQueue:用于持续的从指定内存中读取原始数据,上面的示例中已包含此代码

2.类CodecQueue:用于将解码数据存入队列中,并通过单独的线程进行编码

class AVFrameQueue {
public:
	AVFrameQueue() = default;
	~AVFrameQueue() {}
	void push(AVFrame** frame) {
		std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
		queue.push(*frame);
		cv.notify_all();
	}
	void pop(AVFrame** frame) {
		std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
		while (queue.empty()) {
			//cv.wait(lck);
			if (cv.wait_for(lck, std::chrono::milliseconds(150)) == std::cv_status::timeout) {
				fprintf(stderr, "#### Warning: wait timeout\n");
				*frame = nullptr;
				return;
			}
		}
		*frame = queue.front();
		queue.pop();
	}
	size_t size() const {
		return queue.size();
	}
private:
	std::queue<AVFrame*> queue;
	std::mutex mtx;
	std::condition_variable cv;
};
class CodecQueue {
public:
	CodecQueue() = default;
	void init(unsigned int frame_num) {
		for (auto i = 0; i < frame_num; ++i) {
			AVFrame* frame = nullptr;
			pushDecode(&frame);
		}
	}
	~CodecQueue() { release(); }
	void release() {
		AVFrame* frame = nullptr;
		while (getDecodeSize() > 0) {
			popDecode(&frame);
			av_frame_free(&frame);
		}
		while (getEncodeSize() > 0) {
			popEncode(&frame);
			av_frame_free(&frame);
		}
	}
	void pushDecode(AVFrame** frame) { decode_queue.push(frame); }
	void popDecode(AVFrame** frame) { decode_queue.pop(frame); }
	size_t getDecodeSize() const { return decode_queue.size(); }
	void pushEncode(AVFrame** frame) { encode_queue.push(frame); }
	void popEncode(AVFrame** frame) { encode_queue.pop(frame); }
	size_t getEncodeSize() const { return encode_queue.size(); }
private:
	AVFrameQueue decode_queue, encode_queue;
};

3.类VideoCodec:供外面的接口调用,封装了视频的解码和编码过程

声明如下:

typedef struct CodecCtx {
	char outfile_name[VIDEO_CODEC_MAX_STRING_SIZE];
	char video_size[VIDEO_CODEC_MAX_STRING_SIZE];
	char bitrate_str[VIDEO_CODEC_MAX_STRING_SIZE];
	char pixel_format[VIDEO_CODEC_MAX_STRING_SIZE];
	char filter_descr[VIDEO_CODEC_MAX_STRING_SIZE];
	AVFormatContext* ifmt_ctx;
	AVFormatContext* ofmt_ctx;
	AVCodecContext* dec_ctx;
	AVCodecContext* enc_ctx;
	AVFrame* dec_frame;
	AVFilterContext* buffersink_ctx;
	AVFilterContext* buffersrc_ctx;
	AVFilterGraph* filter_graph;
	AVPacket* enc_pkt;
	AVRational frame_rate;
	int term_status;
	int stream_index;
	int frame_count;
	bool encode_thread_end;
} CodecCtx;
class VideoCodec {
public:
	VideoCodec() = default;
	~VideoCodec() {  }
	void setOutfileName(const std::string& name) { outfile_name_ = name; }
	void setVideoSize(const std::string& size) { video_size_ = size; }
	void setPixelFormat(const std::string& format) { pixel_format_ = format; }
	void setFilterDescr(const std::string& filter_descr) { filter_descr_ = filter_descr; }
	void stopEncode() {
		while (raw_packet_queue_.getScaleSize() != 0);
		codec_ctx_->term_status = 1;
		Buffer buffer;
		raw_packet_queue_.popPacket(buffer);
		memset(buffer.data, 0, block_size_);
		raw_packet_queue_.pushScale(buffer); // for av_read_frame to exit normally
	}
	PacketScaleQueue& get_raw_packet_queue(unsigned int buffer_num, size_t buffer_size) {
		raw_packet_queue_.init(buffer_num, buffer_size);
		block_size_ = buffer_size;
		return raw_packet_queue_;
	}
	int openEncode();
	int processEncode();
	int closeEncode();
private:
	std::string outfile_name_ = "";
	std::string video_size_ = "";
	std::string pixel_format_ = "";
	std::string filter_descr_ = "";
	PacketScaleQueue raw_packet_queue_;
	int block_size_ = 0;
	CodecCtx* codec_ctx_ = nullptr;
	AVIOContext* avio_ctx_ = nullptr;
	CodecQueue codec_queue_;
	std::thread encode_thread_;
	int get_decode_context();
	int get_encode_context();
	int init_filters();
	int filter_encode_write_frame(AVFrame* frame);
	int get_output_format_context();
	int flush_encode_write_frame();
	int flush_decoder();
	int flush_encoder();
	void flush_codec();
};

类VideoCodec实现部分:是之前示例的整理,参考之前示例

4.测试代码,即调用VideoCodec接口,以下是同时两个线程进行编码写

namespace {
const int total_push_count = 121;
bool flag1 = true;
const size_t block_size_1 = 640 * 480 * 3;
size_t total_push_count_1 = 0;
void fill_raw_data_1(PacketScaleQueue& raw_packet)
{
    unsigned char value = 0;
    while (total_push_count_1 < total_push_count) {
        value += 10;
        if (value >= 255) value = 0;
        Buffer buffer;
        raw_packet.popPacket(buffer);
        memset(buffer.data, value, block_size_1);
        raw_packet.pushScale(buffer);
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(33));
        ++total_push_count_1;
    }
    flag1 = false;
}
void sleep_seconds_1(VideoCodec& video_codec)
{
    while (flag1) {
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(33));
    }
    video_codec.stopEncode();
}
void encode_1()
{
    VideoCodec video_codec;
    video_codec.setOutfileName("out1.mp4");
    video_codec.setVideoSize("640x480");
    video_codec.setPixelFormat("bgr24");
    video_codec.setFilterDescr("movie=1.jpg[logo];[in][logo]overlay=10:20[out]");
    auto& raw_queue = video_codec.get_raw_packet_queue(16, block_size_1);
    std::thread thread_fill(fill_raw_data_1, std::ref(raw_queue));
    auto ret = video_codec.openEncode();
    if (ret != 0) {
        std::cout << "fail to openEncode: " << ret << std::endl;
        //return -1;
    }
    std::thread thread_sleep(sleep_seconds_1, std::ref(video_codec));
    ret = video_codec.processEncode();
    if (ret != 0) {
        std::cout << "fail to processEncode: " << ret << std::endl;
        //return -1;
    }
    thread_fill.join();
    thread_sleep.join();
    video_codec.closeEncode();
    std::cout << "1 total push count: " << total_push_count_1 << std::endl;
}
bool flag2 = true;
const size_t block_size_2 = 640 * 480 * 3;
size_t total_push_count_2 = 0;
void fill_raw_data_2(PacketScaleQueue& raw_packet)
{
    unsigned char value = 0;
    while (total_push_count_2 < total_push_count) {
        value += 10;
        if (value >= 255) value = 0;
        Buffer buffer;
        raw_packet.popPacket(buffer);
        memset(buffer.data, value, block_size_2);
        raw_packet.pushScale(buffer);
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(33));
        ++total_push_count_2;
    }
    flag2 = false;
}
void sleep_seconds_2(VideoCodec& video_codec)
{
    while (flag2) {
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(33));
    }
    video_codec.stopEncode();
}
void encode_2()
{
    VideoCodec video_codec;
    video_codec.setOutfileName("out2.mp4");
    video_codec.setVideoSize("640x480");
    video_codec.setPixelFormat("bgr24");
    video_codec.setFilterDescr("movie=1.jpg[logo];[in][logo]overlay=10:20[out]");
    auto& raw_queue = video_codec.get_raw_packet_queue(16, block_size_2);
    std::thread thread_fill(fill_raw_data_2, std::ref(raw_queue));
    auto ret = video_codec.openEncode();
    if (ret != 0) {
        std::cout << "fail to openEncode: " << ret << std::endl;
        //return -1;
    }
    std::thread thread_sleep(sleep_seconds_2, std::ref(video_codec));
    ret = video_codec.processEncode();
    if (ret != 0) {
        std::cout << "fail to processEncode: " << ret << std::endl;
        //return -1;
    }
    thread_fill.join();
    thread_sleep.join();
    std::cout << "2 total push count: " << total_push_count_2 << std::endl;
}
} // namespce
int test_ffmpeg_libavfilter_movie_multi_thread()
{
    std::thread thread_1(encode_1);
    std::thread thread_2(encode_2);
    thread_1.join();
    thread_2.join();
    std::cout << "test finish" << std::endl;
    return 0;
}

生成的mp4文件结果如下:在release下生成的两个视频文件完全一致;在debug下编码过程中有时会timeout

GitHubhttps://github.com/fengbingchun/OpenCV_Test

到此这篇关于FFmpeg实现多线程编码并保存mp4文件的文章就介绍到这了,更多相关FFmpeg多线程编码内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

相关文章

  • 详解VisualS tudio Code开发Arm嵌入式Linux应用

    详解VisualS tudio Code开发Arm嵌入式Linux应用

    本文介绍如何在 Visual Studio Code 中使用 Yocto Project 生成的 Linux SDK,并针对 Arm 处理器进行 C/C++ 应用交叉编译和调试,感兴趣的朋友跟随小编一起看看吧
    2021-04-04
  • C语言实现二叉树层次遍历介绍

    C语言实现二叉树层次遍历介绍

    大家好,本篇文章主要讲的是C语言实现二叉树层次遍历介绍,感兴趣的同学赶快来看一看吧,对你有帮助的话记得收藏一下
    2022-01-01
  • 详解C++中的ANSI与Unicode和UTF8三种字符编码基本原理与相互转换

    详解C++中的ANSI与Unicode和UTF8三种字符编码基本原理与相互转换

    在C++编程中,我们有时需要去处理字符串编码的相关问题,常见的字符编码有ANSI窄字节编码、Unicode宽字节编码及UTF8可变长编码。很多人在处理字符串编码问题时都会有疑惑,即便是有多年工作经验的朋友也可能搞不清楚。所以有必要讲一下这三种字符编码以及如何去使用它们
    2021-11-11
  • vscode中配置LeetCode插件的教程(愉快刷题)

    vscode中配置LeetCode插件的教程(愉快刷题)

    这篇文章主要介绍了vscode中配置LeetCode插件的教程,本文通过图文并茂的形式给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考下吧
    2020-03-03
  • Clion下载安装使用的详细教程(Win+MinGW)

    Clion下载安装使用的详细教程(Win+MinGW)

    这篇文章主要介绍了Clion下载安装使用教程(Win+MinGW),本文通过图文并茂的形式给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
    2020-08-08
  • 通过stringstream实现常用的类型转换实例代码

    通过stringstream实现常用的类型转换实例代码

    在本篇文章里小编给大家分享了关于通过stringstream实现常用的类型转换实例代码内容,需要的朋友们可以参考下。
    2020-04-04
  • C语言超详细讲解结构体与联合体的使用

    C语言超详细讲解结构体与联合体的使用

    结构体和联合体用于描述事物的属性,如一只鸟的信息,可能包括它的品种,体重,颜色,年龄等,接下来大家一起来详细看看吧
    2022-05-05
  • 详解c++中的类型识别

    详解c++中的类型识别

    这篇文章主要介绍了 详解c++中的类型识别,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2020-06-06
  • C语言线性表的顺序表示与实现实例详解

    C语言线性表的顺序表示与实现实例详解

    这篇文章主要介绍了C语言线性表的顺序表示与实现实例详解,对于学习数据结构与算法的朋友很有参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
    2014-07-07
  • 简单分析针对ARM平台的C语言程序的编译问题

    简单分析针对ARM平台的C语言程序的编译问题

    这篇文章主要介绍了针对ARM平台的C语言程序的编译问题,从优化编译选项的几个方面进行分析,需要的朋友可以参考下
    2015-12-12

最新评论