FFmpeg實現多線程編碼并保存mp4文件
更新時間：2023年08月28日 10:58:53 作者：fengbingchun
這篇文章主要為大家介紹了FFmpeg如何持續(xù)的從指定內存中讀取原始數據,再將解碼數據存入隊列中,并通過單獨的線程進行編碼,最后保存為mp4文件,感興趣的可以了解下
之前介紹的示例：
(1).FFmpeg實現將編碼后數據保存成mp4中對編碼后數據保存成mp4
(2).FFmpeg中AVIOContext的使用方法詳解中通過AVIOContext實現從內存讀取數據
(3).FFmpeg中avfilter模塊的介紹與使用中將圖像加載到視頻中
這里將三部分整合到類中，便于后面增加測試代碼，下面的示例是兩個線程：從內存中讀取數據，并將指定的圖像加載到視頻，將結果保存成mp4。
示例代碼如下：
1. 類PacketScaleQueue：用于持續(xù)的從指定內存中讀取原始數據，上面的示例中已包含此代碼
2.類CodecQueue：用于將解碼數據存入隊列中，并通過單獨的線程進行編碼
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.類VideoCodec：供外面的接口調用，封裝了視頻的解碼和編碼過程
聲明如下：
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();
};類VideoCodec實現部分：是之前示例的整理，參考之前示例
4.測試代碼，即調用VideoCodec接口，以下是同時兩個線程進行編碼寫
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文件結果如下：在release下生成的兩個視頻文件完全一致；在debug下編碼過程中有時會timeout
GitHub：https://github.com/fengbingchun/OpenCV_Test
到此這篇關于FFmpeg實現多線程編碼并保存mp4文件的文章就介紹到這了,更多相關FFmpeg多線程編碼內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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