@TOC

前言

FFmpeg 是一个强大的多媒体处理库，广泛应用于音视频编解码、转换和流媒体处理等领域。C语言作为一种底层编程语言，与FFmpeg结合使用，可以高效地处理各种音视频任务。在本篇文章中，我们将探讨如何利用C语言和FFmpeg库打开一个音视频文件，并对其进行基本的处理操作。这不仅为深入学习FFmpeg的使用打下基础，也为从事多媒体处理工作的开发者提供实用的参考。

须知

本教程使用ffmpeg版本为7.0.1如有函数不同请下载和我一样的版本

ffmpeg打开文件基本流程图

开始
  ↓
包含头文件和定义视频文件路径
  ↓
分配格式上下文
  ↓
打开输入文件
  ↓
|----------------------|
| 打开失败             |
| ↓                    |
| 打印错误信息并返回   |
|----------------------|
  ↓
检查文件中的流信息
  ↓
|----------------------|
| 检查失败             |
| ↓                    |
| 打印错误信息并关闭文件 |
|----------------------|
  ↓
打印文件格式信息
  ↓
遍历所有流
  ↓
获取流和编解码参数
  ↓
查找解码器
  ↓
打印流的基本信息
  ↓
|----------------------|
| 没有找到解码器       |
| ↓                    |
| 打印不支持的编解码器 |
|----------------------|
  ↓
关闭输入文件并释放格式上下文
  ↓
结束

ffmpeg打开媒体文件

AVFormatContext *avformat_alloc_context(void);

• 作用: 分配并初始化 AVFormatContext 结构体。
• 参数: 无。
• 返回值: 指向新分配的 AVFormatContext 的指针。

AVFormatContext 结构体是 FFmpeg 中非常重要的一个数据结构，它包含了与多媒体文件或流相关的所有信息。以下是一些常用且重要的成员及其作用：

AVFormatContext 成员变量及其作用

AVInputFormat *iformat

• 作用: 指向输入格式的指针。当打开输入文件时，这个成员将指向描述文件格式的 AVInputFormat 结构。

AVOutputFormat *oformat

• 作用: 指向输出格式的指针。当创建输出文件时，这个成员将指向描述文件格式的 AVOutputFormat 结构。

void *priv_data

• 作用: 私有数据，存储特定于输入/输出格式的私有数据。

AVIOContext *pb

• 作用: I/O 上下文，用于管理文件或流的输入/输出操作。

unsigned int nb_streams

• 作用: 文件中的流数量。

AVStream **streams

• 作用: 指向包含所有流（音频、视频、字幕等）的指针数组。

char filename[1024]

• 作用: 文件名或 URL。

int64_t duration

• 作用: 文件的总时长（以 AV_TIME_BASE 为单位）。

int64_t bit_rate

• 作用: 文件的总比特率（以比特每秒为单位）。

unsigned int nb_programs

• 作用: 文件中节目的数量。

AVProgram **programs

• 作用: 指向包含所有节目的指针数组。

AVChapter **chapters

• 作用: 指向包含所有章节的指针数组。

unsigned int nb_chapters

• 作用: 文件中的章节数量。

AVDictionary *metadata

• 作用: 文件的元数据（如标题、作者、版权等）。

int flags

• 作用: 标志位，用于控制各种操作行为。

int64_t start_time

• 作用: 文件的开始时间（以 AV_TIME_BASE 为单位）。

int64_t start_time_realtime

• 作用: 以实时起始时间的时间戳表示的开始时间。

int probesize

• 作用: 探测的大小，用于确定文件的格式。

int max_analyze_duration

• 作用: 分析的最大时长，用于确定文件的格式。

AVPacketList *packet_buffer

• 作用: 包含读取的数据包的缓冲区。

以下示例展示如何访问 AVFormatContext 的一些成员变量：

AVFormatContext *formatContext = avformat_alloc_context();
if (avformat_open_input(&formatContext, "example.mp4", NULL, NULL) == 0) {
    printf("Format: %s\n", formatContext->iformat->name);
    printf("Number of streams: %u\n", formatContext->nb_streams);
    printf("Duration: %" PRId64 "\n", formatContext->duration);
    printf("Bit rate: %" PRId64 "\n", formatContext->bit_rate);
    for (unsigned int i = 0; i < formatContext->nb_streams; i++) {
        AVStream *stream = formatContext->streams[i];
        printf("Stream #%u\n", i);
        printf("  Codec ID: %d\n", stream->codecpar->codec_id);
        printf("  Codec type: %s\n", av_get_media_type_string(stream->codecpar->codec_type));
    }
    avformat_close_input(&formatContext);
}

int avformat_open_input(AVFormatContext **ps, const char *filename, AVInputFormat *fmt, AVDictionary **options);

• 作用: 打开输入文件并读取头部信息。
• 参数:
  • ps: 指向 AVFormatContext 指针的指针。
  • filename: 文件名。
  • fmt: 指定输入格式，可以为 NULL。
  • options: 一些额外的选项，可以为 NULL。
• 返回值: 成功返回 0，失败返回负值。

int avformat_find_stream_info(AVFormatContext *ic, AVDictionary **options);

• 作用: 检查文件中的流信息。
• 参数:
  • ic: AVFormatContext 指针。
  • options: 一些额外的选项，可以为 NULL。
• 返回值: 成功返回非负值，失败返回负值。

void av_dump_format(AVFormatContext *ic, int index, const char *url, int is_output);

• 作用: 打印文件格式信息。
• 参数:
  • ic: AVFormatContext 指针。
  • index: 要打印的流的索引，为 0 表示打印全部流信息。
  • url: 文件的 URL。
  • is_output: 指示是输入还是输出格式，0 表示输入，1 表示输出。
• 返回值: 无。

AVCodec *avcodec_find_decoder(enum AVCodecID id);

• 作用: 查找给定 codec id 的解码器。
• 参数:
  • id: codec 的 ID。
• 返回值: 指向 AVCodec 的指针，如果未找到返回 NULL。

const char *avcodec_get_name(enum AVCodecID id);

• 作用: 获取 codec id 对应的 codec 名称。
• 参数:
  • id: codec 的 ID。
• 返回值: codec 名称的字符串指针。

const char *av_get_media_type_string(enum AVMediaType media_type);

• 作用: 获取媒体类型的字符串表示。
• 参数:
  • media_type: 媒体类型。
• 返回值: 媒体类型名称的字符串指针。

void avformat_close_input(AVFormatContext **s);

• 作用: 关闭输入文件并释放格式上下文。
• 参数:
  • s: 指向 AVFormatContext 指针的指针。
• 返回值: 无。

示例

#include <stdio.h>
#include "include/libavcodec/avcodec.h"
#include "include/libavformat/avformat.h"
#include "include/libavutil/avutil.h"

int main() {
    const char *videoname = "/home/ubuntu/MyFFMPEG/template_c_first/test2.mp4";

    //打开输入文件并读取头部信息
    AVFormatContext *formatContext = avformat_alloc_context();
    if(avformat_open_input(&formatContext,videoname,NULL,NULL) != 0)
    {
        printf("open err:%s\n",videoname);
        return -1;
    }

    // 检查文件中的流信息
    if (avformat_find_stream_info(formatContext, NULL) < 0) {
        printf("Could not find stream information in file %s\n", videoname);
        avformat_close_input(&formatContext);
        return -1;
    }

    // 打印文件格式信息
    av_dump_format(formatContext, 0, videoname, 0);

    // 遍历所有流并打印流信息
    for (unsigned int i = 0; i < formatContext->nb_streams; i++) {
        AVStream *stream = formatContext->streams[i];
        AVCodecParameters *codecParams = stream->codecpar;
        AVCodec *codec = avcodec_find_decoder(codecParams->codec_id);
        if (codec == NULL) {
            printf("Unsupported codec!\n");
            continue;
        }

        printf("Stream #%u:\n", i);
        printf("  Codec: %s (%s)\n", codec->name, avcodec_get_name(codecParams->codec_id));
        printf("  Type: %s\n", av_get_media_type_string(codecParams->codec_type));
        printf("  Duration: %ld\n", stream->duration);
        printf("  Time base: %d/%d\n", stream->time_base.num, stream->time_base.den);
    }

    // 关闭输入文件并释放格式上下文
    avformat_close_input(&formatContext);

    return 0;
}

输出：

ubuntu@ubuntu-virtual-machine:~/MyFFMPEG/template_c_first/build$ ./ffmpeg_test 
Input #0, mov,mp4,m4a,3gp,3g2,mj2, from '/home/ubuntu/MyFFMPEG/template_c_first/test2.mp4':
  Metadata:
    major_brand     : isom
    minor_version   : 512
    compatible_brands: isomiso2avc1mp41
    encoder         : Lavf61.1.100
    description     : Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
  Duration: 00:00:30.07, start: 0.000000, bitrate: 3275 kb/s
  Stream #0:0[0x1](und): Video: h264 (High) (avc1 / 0x31637661), yuv420p(tv, bt709, progressive), 1920x1080 [SAR 1:1 DAR 16:9], 3124 kb/s, 60 fps, 60 tbr, 16k tbn (default)
      Metadata:
        handler_name    : Bento4 Video Handler
        vendor_id       : [0][0][0][0]
  Stream #0:1[0x2](und): Audio: aac (LC) (mp4a / 0x6134706D), 44100 Hz, stereo, fltp, 135 kb/s (default)
      Metadata:
        handler_name    : Bento4 Sound Handler
        vendor_id       : [0][0][0][0]
Stream #0:
  Codec: h264 (h264)
  Type: video
  Duration: 481066
  Time base: 1/16000
Stream #1:
  Codec: aac (aac)
  Type: audio
  Duration: 1323000
  Time base: 1/44100

总结

通过本文的介绍，我们了解了如何使用C语言结合FFmpeg库来打开一个音视频文件，并对其进行基本处理。FFmpeg提供了丰富的功能和灵活的接口，能够满足各种多媒体处理需求。掌握FFmpeg的使用方法，不仅能够提升我们在多媒体领域的开发效率，还能拓宽我们的技术视野。希望本篇文章能为读者提供有益的帮助，激发进一步探索FFmpeg和多媒体处理技术的兴趣。