返回顶部
首页 > 资讯 > 后端开发 > 其他教程 >C++ffmpeg硬件解码的实现方法
  • 170
分享到

C++ffmpeg硬件解码的实现方法

2024-04-02 19:04:59 170人浏览 泡泡鱼
摘要

目录什么是硬件解码为什么要使用硬件解码怎样使用硬件解码注意事项关键函数解析什么是硬件解码 普通解码是利用cpu去解码也就是软件解码 硬件解码就是利用gpu去解码 为什么要使用硬件解码

什么是硬件解码

普通解码是利用cpu去解码也就是软件解码 硬件解码就是利用gpu去解码

为什么要使用硬件解码

首先最大的好处 快硬解播放出来的视频较为流畅,并且能够延长移动设备播放视频的时间; 而软解由于软解加大CPU工作负荷,会占用过多的移动CPU资源,如果CPU能力不足,则软件也将受到影响 最主要就是一个字 快

怎样使用硬件解码

FFmpeg内部为我们提供了友好的接口去实现硬件解码

注意事项

ffmpeg内部有很多编解码器 并不是所有的编解码器都支持硬件解码 并且就算支持硬件解码的编解码器也不一定能支持你的显卡 也就是说在使用硬件解码时我们首先要去判断这个解码器是否支持在这个平台对这个显卡进行硬件编解码 不然是无法使用的

对显卡厂家SDK进行封装和集成,实现部分的硬件编解码

其次在ffmpeg中软件编解码器可以实现相关硬解加速。如在h264解码器中可以使用cuda 加速,qsv加速,dxva2 加速,d3D11va加速,opencl加速等。cuda qsv等就是不同公司推出的针对gpu编程工具

AV_CODEC_ID_H264;代表是h264编解码器。而name代表某一个编码器或解码器。通常我们使用avcodec_find_decoder(ID)和avcodec_find_encoder(ID)来解码器和编码器。默认采用的软件编解码。如果我们需要使用硬件编解码,采用avcodec_find_encoder_by_name(name)和avcodec_find_decoder_by_name(name)来指定编码器。其他代码流程与软件编解码一致。

	//codec = avcodec_find_decoder(AV_CODEC_ID_H264);
	codec = avcodec_find_decoder_by_name("h264_cuvid");
	if (!codec) {
		fprintf(stderr, "Codec not found\n");
		exit(1);
	}

通过id找到的可能并不是你预期中的编解码器 通过name找到的一定是你想要的

下面是ffmpeg官方的硬件解码例子 我加上了中文注释方便理解

#include <stdio.h>
#include <libavcodec/avcodec.h>
#include <libavfORMat/avformat.h>
#include <libavutil/pixdesc.h>
#include <libavutil/hwcontext.h>
#include <libavutil/opt.h>
#include <libavutil/avassert.h>
#include <libavutil/imgutils.h>
static AVBufferRef *hw_device_ctx = NULL;
static enum AVPixelFormat hw_pix_fmt;
static FILE *output_file = NULL;
static int hw_decoder_init(AVCodecContext *ctx, const enum AVHWDeviceType type)
{
	int err = 0;
	//创建硬件设备信息上下文 
	if ((err = av_hwdevice_ctx_create(&hw_device_ctx, type,
		NULL, NULL, 0)) < 0) {
		fprintf(stderr, "Failed to create specified HW device.\n");
		return err;
	}
	//绑定编解码器上下文和硬件设备信息上下文
	ctx->hw_device_ctx = av_buffer_ref(hw_device_ctx);
	return err;
}
static enum AVPixelFormat get_hw_format(AVCodecContext *ctx,
	const enum AVPixelFormat *pix_fmts)
{
	const enum AVPixelFormat *p;
	for (p = pix_fmts; *p != -1; p++) {
		if (*p == hw_pix_fmt)
			return *p;
	}
	fprintf(stderr, "Failed to get HW surface format.\n");
	return AV_PIX_FMT_NONE;
}
static int decode_write(AVCodecContext *avctx, AVPacket *packet)
{
	AVFrame *frame = NULL, *sw_frame = NULL;
	AVFrame *tmp_frame = NULL;
	uint8_t *buffer = NULL;
	int size;
	int ret = 0;
	ret = avcodec_send_packet(avctx, packet);
	if (ret < 0) {
		fprintf(stderr, "Error during decoding\n");
		return ret;
	}
	while (1) {
		if (!(frame = av_frame_alloc()) || !(sw_frame = av_frame_alloc())) {
			fprintf(stderr, "Can not alloc frame\n");
			ret = AVERROR(ENOMEM);
			Goto fail;
		}
		ret = avcodec_receive_frame(avctx, frame);
		if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF) {
			av_frame_free(&frame);
			av_frame_free(&sw_frame);
			return 0;
		}
		else if (ret < 0) {
			fprintf(stderr, "Error while decoding\n");
			goto fail;
		}
		if (frame->format == hw_pix_fmt) {
			
			if ((ret = av_hwframe_transfer_data(sw_frame, frame, 0)) < 0) {
				fprintf(stderr, "Error transferring the data to system memory\n");
				goto fail;
			}
			tmp_frame = sw_frame;
		}
		else
			tmp_frame = frame;
		size = av_image_get_buffer_size(tmp_frame->format, tmp_frame->width,
			tmp_frame->height, 1);
		buffer = av_malloc(size);
		if (!buffer) {
			fprintf(stderr, "Can not alloc buffer\n");
			ret = AVERROR(ENOMEM);
			goto fail;
		}
		ret = av_image_copy_to_buffer(buffer, size,
			(const uint8_t * const *)tmp_frame->data,
			(const int *)tmp_frame->linesize, tmp_frame->format,
			tmp_frame->width, tmp_frame->height, 1);
		if (ret < 0) {
			fprintf(stderr, "Can not copy image to buffer\n");
			goto fail;
		}
		if ((ret = fwrite(buffer, 1, size, output_file)) < 0) {
			fprintf(stderr, "Failed to dump raw data.\n");
			goto fail;
		}
	fail:
		av_frame_free(&frame);
		av_frame_free(&sw_frame);
		av_freep(&buffer);
		if (ret < 0)
			return ret;
	}
}
int main(int arGC, char *argv[])
{
	AVFormatContext *input_ctx = NULL;
	int video_stream, ret;
	AVStream *video = NULL;
	AVCodecContext *decoder_ctx = NULL;
	AVCodec *decoder = NULL;
	AVPacket packet;
	enum AVHWDeviceType type;
	int i;
	if (argc < 4) {
		fprintf(stderr, "Usage: %s <device type> <input file> <output file>\n", argv[0]);
		return -1;
	}
	//通过你传入的名字来找到对应的硬件解码类型
	type = av_hwdevice_find_type_by_name(argv[1]);
	if (type == AV_HWDEVICE_TYPE_NONE) {
		fprintf(stderr, "Device type %s is not supported.\n", argv[1]);
		fprintf(stderr, "Available device types:");
		while ((type = av_hwdevice_iterate_types(type)) != AV_HWDEVICE_TYPE_NONE)
			fprintf(stderr, " %s", av_hwdevice_get_type_name(type));
		fprintf(stderr, "\n");
		return -1;
	}
	
	if (avformat_open_input(&input_ctx, argv[2], NULL, NULL) != 0) {
		fprintf(stderr, "Cannot open input file '%s'\n", argv[2]);
		return -1;
	}
	if (avformat_find_stream_info(input_ctx, NULL) < 0) {
		fprintf(stderr, "Cannot find input stream information.\n");
		return -1;
	}
	
	ret = av_find_best_stream(input_ctx, AVMEDIA_TYPE_VIDEO, -1, -1, &decoder, 0);
	if (ret < 0) {
		fprintf(stderr, "Cannot find a video stream in the input file\n");
		return -1;
	}
	video_stream = ret;
	//去遍历所有编解码器支持的硬件解码配置 如果和之前你指定的是一样的 那么就可以继续执行了 不然就找不到
	for (i = 0;; i++) {
		const AVCodecHWConfig *config = avcodec_get_hw_config(decoder, i);
		if (!config) {
			fprintf(stderr, "Decoder %s does not support device type %s.\n",
				decoder->name, av_hwdevice_get_type_name(type));
			return -1;
		}
		if (config->methods & AV_CODEC_HW_CONFIG_METHOD_HW_DEVICE_CTX &&
			config->device_type == type) {
			//把硬件支持的像素格式设置进去
			hw_pix_fmt = config->pix_fmt;
			break;
		}
	}
	if (!(decoder_ctx = avcodec_alloc_context3(decoder)))
		return AVERROR(ENOMEM);
	video = input_ctx->streams[video_stream];
	if (avcodec_parameters_to_context(decoder_ctx, video->codecpar) < 0)
		return -1;
	//填入回调函数 通过这个函数 编解码器能够知道显卡支持的像素格式
	decoder_ctx->get_format = get_hw_format;
	if (hw_decoder_init(decoder_ctx, type) < 0)
		return -1;
   //绑定完成后 打开编解码器
	if ((ret = avcodec_open2(decoder_ctx, decoder, NULL)) < 0) {
		fprintf(stderr, "Failed to open codec for stream #%u\n", video_stream);
		return -1;
	}
	
	output_file = fopen(argv[3], "w+");
	
	while (ret >= 0) {
		if ((ret = av_read_frame(input_ctx, &packet)) < 0)
			break;
		if (video_stream == packet.stream_index)
			ret = decode_write(decoder_ctx, &packet);
		av_packet_unref(&packet);
	}
	
	packet.data = NULL;
	packet.size = 0;
	ret = decode_write(decoder_ctx, &packet);
	av_packet_unref(&packet);
	if (output_file)
		fclose(output_file);
	avcodec_free_context(&decoder_ctx);
	avformat_close_input(&input_ctx);
	av_buffer_unref(&hw_device_ctx);
	return 0;
}

关键函数解析

enum AVHWDeviceType av_hwdevice_find_type_by_name(const char *name);

通过传入的参数查找对应的硬件类型 其中 AVHWDeviceType值如下

const AVCodecHWConfig *avcodec_get_hw_config(const AVCodec *codec, int index);

拿到编解码器支持的硬件配置比如硬件支持的像素格式等等

static enum AVPixelFormat get_hw_format(AVCodecContext *ctx,
	const enum AVPixelFormat *pix_fmts)
{
	const enum AVPixelFormat *p;
	for (p = pix_fmts; *p != -1; p++) {
		if (*p == hw_pix_fmt)
			return *p;
	}
	fprintf(stderr, "Failed to get HW surface format.\n");
	return AV_PIX_FMT_NONE;
}

这是一个回调函数,它的作用就是告诉解码器codec自己的目标像素格式是什么。在上一步骤获取到了硬解码器codec可以支持的目标格式之后,就通过这个回调函数告知给codec

  • fmt是这个解码器codec支持的像素格式,且按照质量优劣进行排序
  • 如果没有特别的需要,这个步骤是可以省略的。内部默认会使用“native”的格式。

int av_hwdevice_ctx_create(AVBufferRef **pdevice_ref, enum AVHWDeviceType type, const char *device, AVDictionary *opts, int flags)

这个函数的作用是,创建硬件设备相关的上下文信息AVHWDeviceContext,包括分配内存资源、对硬件设备进行初始化。

准备好硬件设备上下文AVHWDeviceContext后,需要把这个信息绑定到AVCodecContext,就可以像软解一样的流程执行解码操作了。绑定操作如下

注意这里硬件设备信息上下文是通过AVBuffer来存储的引用 并不是实体

int av_hwframe_transfer_data(AVFrame *dst, const AVFrame *src, int flags)

这个函数是负责在cpu内存和硬件内存(原文是hw surface)之间做数据交换的。也就是说,它不但可以把数据从硬件surface上搬回系统内存,反向操作也支持;甚至可以直接在硬件内存之间做数据交互。

到此这篇关于c++ ffmpeg硬件解码的实现方法的文章就介绍到这了,更多相关C++ ffmpeg硬件解码内容请搜索编程网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编程网!

--结束END--

本文标题: C++ffmpeg硬件解码的实现方法

本文链接: https://lsjlt.com/news/165958.html(转载时请注明来源链接)

有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com    QQ/279061341

猜你喜欢
  • C++ffmpeg硬件解码的实现方法
    目录什么是硬件解码为什么要使用硬件解码怎样使用硬件解码注意事项关键函数解析什么是硬件解码 普通解码是利用cpu去解码也就是软件解码 硬件解码就是利用gpu去解码 为什么要使用硬件解码...
    99+
    2024-04-02
  • C++中使用FFmpeg适配自定义编码器的实现方法
    目录1 编码流程1.1 整体流程1.2 内部流程2 适配接口2.1 init、close2.2 option2.3 receive2.4 encode2.5 零拷贝的设计1 编码流程...
    99+
    2023-05-16
    C++ FFmpeg适配编码器 C++ FFmpeg自定义编码器
  • C++使用ffmpeg实现rtsp取流的代码
    目录C++ 使用ffmpeg实现rtsp取流环境下载安装编译依赖配置ffmepg采用rtsp取流流程图CMakeLists.txt编写方法实现代码C++ 使用ffmpeg实现rtsp...
    99+
    2024-04-02
  • Qt+FFMPEG实现循环解码详解
    目录一、结果二、解码准备工作+循环解码相关操作videodecode.h .cppmain.cpp一、结果 可以设置延时函数-----遍历每一帧的信息进行打印 25(fps)*...
    99+
    2022-11-13
    Qt FFMPEG解码 Qt 解码
  • C++实现LeetCode(91.解码方法)
    [LeetCode] 91. Decode Ways 解码方法 A message containing letters from A-Z is being en...
    99+
    2024-04-02
  • c++ ffmpeg的使用方法是什么
    在C++中使用FFmpeg可以通过以下步骤实现: 下载FFmpeg库并解压缩到本地文件夹。 在项目中包含FFmpeg库的头文件路径...
    99+
    2024-04-02
  • C#实现读写CSV文件的方法详解
    目录CSV文件标准文件示例RFC 4180简化标准读写CSV文件使用CsvHelper使用自定义方法总结项目中经常遇到CSV文件的读写需求,其中的难点主要是CSV文件的解析。本文会介...
    99+
    2024-04-02
  • Golang与FFmpeg: 如何实现音频解码与编码
    要在Golang中实现音频解码和编码,可以使用FFmpeg库。FFmpeg是一个开源的多媒体处理库,可以处理音频、视频和流媒体。首先...
    99+
    2023-10-20
    Golang
  • C/C++ Crypto密码库调用的实现方法
    目录Sha256加密算法AES 加密与解密AES2 加密:Base64加解密:Hash加密算法RSA加密算法Crypt库实现RSA加密Crypto 库是C/C++的加密算法库,这个加...
    99+
    2024-04-02
  • C#wpf使用ffmpeg命令行实现录屏的示例代码
    目录前言一、主要步骤1、使用 AllowsTransparency实现穿透框2、获取音频设备名称3、命令行启动ffmpeg4、使用JobObject管理子进程二、完整代码三、效果预览...
    99+
    2022-11-13
    C# wpf ffmpeg命令行录屏 C# wpf 录屏
  • 使用Golang和FFmpeg实现视频剪辑的方法
    要使用Golang和FFmpeg实现视频剪辑,可以通过调用FFmpeg的命令行工具来完成操作。下面是一个示例的代码:gopackag...
    99+
    2023-10-20
    Golang
  • C#实现FTP上传文件的方法
    1.通过用FTP进行上传文件,首先要实现建立FTP连接,一般建立FTP连接,需要知道FTP配置有关的信息。一般要在Bean中建立一个ServiceFileInfo.cs文件进行记录,...
    99+
    2024-04-02
  • C语言实现读取CSV文件的方法详解
    1、每一次只能读取同一种数据类型,不能读取字符串。 2、第次读取会返回一个 CSV数据结构,有源数据和二维数组,行列数信息 3、可以转换二维数组,但总大小不能变 123.csv M...
    99+
    2022-12-21
    C语言读取CSV文件 C语言读取CSV C语言 CSV
  • C#实现UI控件输出日志的方法详解
    目录文章描述开发环境开发工具实现代码实现效果文章描述 一般情况下,我们的日志文件是用来记录一些关键操作或者异常,并且是后台存储,并不对外开放的;但是也有些时候,特别是做一些小工具程序...
    99+
    2022-11-13
    C# UI控件输出日志 C# 输出日志
  • C++详解实现Stack方法
    目录栈简介stack模拟示例代码开发环境运行结果栈简介 栈本着先进后出的原则,来存取数据。作为数据结构中的一种,这里不多介绍相关栈。仅以此文记录C++中栈的实现,可帮助提升编程能力与...
    99+
    2024-04-02
  • C++实现延迟的方法详解
    目录1、stl方式2、用boost实现, 没有用过3、sleep知识补充1、stl方式 std::this_thread::sleep_for(std::chrono::millis...
    99+
    2022-12-27
    C++实现延迟 C++延迟
  • C#Unicode编码解码的实现
    Unicode是计算机科学领域里的一项业界标准,包括字符集、编码方案等。Unicode 是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的,它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制...
    99+
    2024-04-02
  • Go语言代码转C语言的实现方法详解
    随着计算机科技的快速发展,编程语言也在不断涌现。其中,Go语言因其简洁、高效和并发性能而备受关注。然而,在某些特定的场景下,我们可能需要将Go语言代码转换为C语言,以提高性能或兼容性。...
    99+
    2024-03-07
    代码实现 转换方法 go到c go语言
  • C/C++ QT实现解析JSON文件的示例代码
    JSON是一种轻量级的数据交换格式,它是基于ECMAScript的一个子集,使用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据,简洁清晰的的层次结构使得JSON成为理想的数据交换语言,...
    99+
    2024-04-02
  • Python使用ffmpeg合成视频、音频的实现方法
    最近有在使用屏幕录制软件录制桌面,在用的过程中突发奇想,使用python能不能做屏幕录制工具,也锻炼下自己的动手能力。接下准备写使用python如何做屏幕录制工具的系列文章: 录制屏...
    99+
    2024-04-02
软考高级职称资格查询
编程网,编程工程师的家园,是目前国内优秀的开源技术社区之一,形成了由开源软件库、代码分享、资讯、协作翻译、讨论区和博客等几大频道内容,为IT开发者提供了一个发现、使用、并交流开源技术的平台。
  • 官方手机版

  • 微信公众号

  • 商务合作