上篇记录了利用x264编码的实现，这里记录一下FFmpeg+x264编码为H.264的实现过程，为什么使用FFmpeg+x264，因为两种框架互补组成了强大的编解码器（FFmpeg解码，x246编码）。
编译FFmpeg+x264
- FFmpeg
地址：https://github.com/FFmpeg/FFmpeg
编译脚本：https://github.com/kewlbear/FFmpeg-iOS-build-script - x264
地址：http://www.videolan.org/developers/x264.html
编译脚本：https://github.com/kewlbear/x264-ios
具体编译过程：x264的编译过程在上篇iOS音视频开发-视频软编码(x264编码H.264文件)
FFmpeg+x264编译步骤：
- 1、将编译好的x264文件夹放置在FFmpeg脚本目录下，并将文件夹改名为fat-x264(因为脚本中定义的引用x264文件夹的名称为fat-x264);
- 2、执行脚本文件：./build-ffmpeg.sh。
这里需要注意的问题，之前编译并没有遇到，此次总结重新编译了一次，遇到一些问题记录一下。- 1）最新的FFmpeg版本为：n3.4.2，脚本中使用版本号为：n3.4。执行脚本的时候会出现诸如此类的错误：
解决办法：修改脚本文件中的版本号：libavcodec/libx264.c: In function 'x264_init_static': libavcodec/libx264.c:892.9 error: 'x264_bit_depth' undeclared(first use in this function) if(x264_bit_depth== 8)FF_VERSION="3.4->FF_VERSION="3.4.2"。- 2）要将x264编译进FFmpeg中，需要取消脚本中对该句代码的注销：
#X264=`pwd`/fat-x264->X264=`pwd`/fat-x264 - 3）关于bitcode，现阶段在编译库文件的时候，支持bitcode还是有必要的（毕竟某个工程因为使用了此编译库文件放弃bitcode功能，向上层开发者提供了功能，是不使用是他们的事了），脚本中已经实现了支持bitcode功能，不必修改。
- 4）将编译好的文件拖拽到工程中，需要添加的依赖库为：libiconv.dylib/libz.dylib/libbz2.dylib/CoreMedia.framework/AVFoundation.framework/VideoToolbox.framework，不然会报并未支持arm64......架构的错误。
命令行命令：
//查看是否支持相应的架构：arm64 i386....
lipo -info libxx.a
//查看是够支持bitcode >=0
otool -l libx264.a | grep __bitcode | wc -l
介绍：不错的编译过程文章
视频捕获和编码配置代码在前面已记录，这里就不赘述了。FFmpeg+x264编码实现代码如下：
#import <Foundation/Foundation.h>
#import <CoreMedia/CoreMedia.h>
@class BBVideoConfig;
@interface BBH264SoftEncoder : NSObject
/*
* 设置编码后文件的保存路径
*/
- (void)setFilePath:(NSString *)path;
/*
* 初始化编码配置
*/
- (void)setupEncodeWithConfig:(BBVideoConfig *)config;
/*
* 将CMSampleBufferRef格式的数据编码成h264并写入文件
*/
- (void)encoderToH264:(CMSampleBufferRef)sampleBuffer;
/*
* 释放资源
*/
- (void)freeX264Resource;
@end
#import "BBH264SoftEncoder.h"
#import "BBVideoConfig.h"
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
#include <libavutil/opt.h>
#include <libavutil/imgutils.h>
#include <libavcodec/avcodec.h>
#include <libavformat/avformat.h>
#include <libswscale/swscale.h>
#ifdef __cplusplus
};
#endif
@implementation BBH264SoftEncoder
{
AVFormatContext *pFormatCtx;
AVOutputFormat *fmt;
AVStream *video_st;
AVCodecContext *pCodecCtx;
AVCodec *pCodec;
AVPacket pkt;
uint8_t *picture_buf;
AVFrame *pFrame;
int picture_size;
int y_size;
int framecnt;
char *out_file;
int encoder_h264_frame_width; // 编码的图像宽度
int encoder_h264_frame_height; // 编码的图像高度
}
/*
* 设置编码后文件的文件名，保存路径
*/
- (void)setFilePath:(NSString *)path;
{
out_file = [self nsstring2char:path];
}
/*
* 将路径转成C语言字符串(传入路径为C字符串)
*/
- (char*)nsstring2char:(NSString *)path
{
NSUInteger len = [path length];
char *filepath = (char*)malloc(sizeof(char) * (len + 1));
[path getCString:filepath maxLength:len + 1 encoding:[NSString defaultCStringEncoding]];
return filepath;
}
/*
* 设置X264
*/
- (void)setupEncodeWithConfig:(BBVideoConfig *)config
{
// 1.默认从第0帧开始(记录当前的帧数)
framecnt = 0;
// 2.记录传入的宽度&高度
encoder_h264_frame_width = config.videoSize.width;
encoder_h264_frame_height = config.videoSize.height;
// 3.注册FFmpeg所有编解码器(无论编码还是解码都需要该步骤)
av_register_all();
// 4.初始化AVFormatContext: 用作之后写入视频帧并编码成 h264，贯穿整个工程当中(释放资源时需要销毁)
pFormatCtx = avformat_alloc_context();
// 5.设置输出文件的路径，fmt初始化的时候根据传入的参数猜出video_codec、mime_type、extensions等等信息。
fmt = av_guess_format(NULL, out_file, NULL);
pFormatCtx->oformat = fmt;
// 6.打开文件的缓冲区输入输出，flags 标识为 AVIO_FLAG_READ_WRITE ，可读写
if (avio_open(&pFormatCtx->pb, out_file, AVIO_FLAG_READ_WRITE) < 0){
printf("Failed to open output file! \n");
}
// 7.创建新的输出流, 用于写入文件
video_st = avformat_new_stream(pFormatCtx, 0);
if (video_st==NULL){ printf("Failed to setup stream! \n"); return; }
// 8.pCodecCtx 用户存储编码所需的参数格式等等
// 8.1.从媒体流中获取到编码结构体，他们是一一对应的关系，一个 AVStream 对应一个 AVCodecContext
AVCodec *codec = avcodec_find_encoder(pFormatCtx->oformat->video_codec);
pCodecCtx = avcodec_alloc_context3(codec);
// 8.2.设置编码器的编码格式(是一个id)，每一个编码器都对应着自己的 id，例如 h264 的编码 id 就是 AV_CODEC_ID_H264
pCodecCtx->codec_id = fmt->video_codec;
// 8.3.设置编码类型为 视频编码
pCodecCtx->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
// 8.4.设置像素格式为 yuv 格式
pCodecCtx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
// 8.5.设置视频的宽高
pCodecCtx->width = encoder_h264_frame_width;
pCodecCtx->height = encoder_h264_frame_height;
// 8.6.设置帧率
pCodecCtx->time_base.num = 1;
pCodecCtx->time_base.den = 25;
// 8.7.设置码率（比特率）
pCodecCtx->bit_rate = config.bitrate;
// 8.8.视频质量度量标准(常见qmin=10, qmax=51)
pCodecCtx->qmin = 10;
pCodecCtx->qmax = 51;
// 8.9.设置图像组层的大小(GOP-->两个I帧之间的间隔)
pCodecCtx->gop_size = 30;
// 8.10.设置 B 帧最大的数量，B帧为视频图片空间的前后预测帧， B 帧相对于 I、P 帧来说，压缩率比较大，也就是说相同码率的情况下，
// 越多 B 帧的视频，越清晰，现在很多打视频网站的高清视频，就是采用多编码 B 帧去提高清晰度，
// 但同时对于编解码的复杂度比较高，比较消耗性能与时间
pCodecCtx->max_b_frames = 5;
// 9.可选设置
AVDictionary *param = 0;
// H.264
if(pCodecCtx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
// 通过--preset的参数调节编码速度和质量的平衡。
av_dict_set(¶m, "preset", "slow", 0);
// 通过--tune的参数值指定片子的类型，是和视觉优化的参数，或有特别的情况。
// zerolatency: 零延迟，用在需要非常低的延迟的情况下，比如视频直播的编码
av_dict_set(¶m, "tune", "zerolatency", 0);
}
// 10.输出打印信息，内部是通过printf函数输出（不需要输出可以注释掉）
av_dump_format(pFormatCtx, 0, out_file, 1);
// 11.通过 codec_id 找到对应的编码器
pCodec = avcodec_find_encoder(pCodecCtx->codec_id);
if (!pCodec) {
printf("Can not find encoder! \n");
}
// 12.打开编码器，并设置参数 param
if (avcodec_open2(pCodecCtx, pCodec,¶m) < 0) {
printf("Failed to open encoder! \n");
}
// 13.将AVCodecContext的成员复制到AVCodecParameters结构体
avcodec_parameters_from_context(video_st->codecpar, pCodecCtx);
// 14.真实帧率
AVRational rational = {1, 25};
av_stream_set_r_frame_rate(video_st, rational);
// 15.初始化原始数据对象: AVFrame
pFrame = av_frame_alloc();
// 16.通过像素格式(这里为 YUV)获取图片的真实大小，例如将 480 * 720 转换成 int 类型
av_image_fill_arrays(pFrame->data, pFrame->linesize, picture_buf, pCodecCtx->pix_fmt, pCodecCtx->width, pCodecCtx->height, 1);
// 17.h264 封装格式的文件头部，基本上每种编码都有着自己的格式的头部。
if (avformat_write_header(pFormatCtx, NULL) < 0) { printf("Failed to write! \n"); return; }
// 18.创建编码后的数据 AVPacket 结构体来存储 AVFrame 编码后生成的数据
av_new_packet(&pkt, picture_size);
// 19.设置 yuv 数据中 y 图的宽高
y_size = pCodecCtx->width * pCodecCtx->height;
}
/*
* 将CMSampleBufferRef格式的数据编码成h264并写入文件
*
*/
- (void)encoderToH264:(CMSampleBufferRef)sampleBuffer
{
// 1.通过CMSampleBufferRef对象获取CVPixelBufferRef对象
CVPixelBufferRef imageBuffer = CMSampleBufferGetImageBuffer(sampleBuffer);
// 2.锁定imageBuffer内存地址开始进行编码
if (CVPixelBufferLockBaseAddress(imageBuffer, 0) == kCVReturnSuccess) {
// 3.从CVPixelBufferRef读取YUV的值
// NV12和NV21属于YUV格式，是一种two-plane模式，即Y和UV分为两个Plane，但是UV（CbCr）为交错存储，而不是分为三个plane
// 3.1.获取Y分量的地址
UInt8 *bufferPtr = (UInt8 *)CVPixelBufferGetBaseAddressOfPlane(imageBuffer,0);
// 3.2.获取UV分量的地址
UInt8 *bufferPtr1 = (UInt8 *)CVPixelBufferGetBaseAddressOfPlane(imageBuffer,1);
// 3.3.根据像素获取图片的真实宽度&高度
size_t width = CVPixelBufferGetWidth(imageBuffer);
size_t height = CVPixelBufferGetHeight(imageBuffer);
// 获取Y分量长度
size_t bytesrow0 = CVPixelBufferGetBytesPerRowOfPlane(imageBuffer,0);
size_t bytesrow1 = CVPixelBufferGetBytesPerRowOfPlane(imageBuffer,1);
UInt8 *yuv420_data = (UInt8 *)malloc(width * height * 3 / 2);
// 3.4.将NV12数据转成YUV420P(I420)数据
UInt8 *pY = bufferPtr;
UInt8 *pUV = bufferPtr1;
UInt8 *pU = yuv420_data + width * height;
UInt8 *pV = pU + width * height / 4;
for(int i =0;i<height;i++)
{
memcpy(yuv420_data+i*width,pY+i*bytesrow0,width);
}
for(int j = 0;j<height/2;j++)
{
for(int i =0;i<width/2;i++)
{
*(pU++) = pUV[i<<1];
*(pV++) = pUV[(i<<1) + 1];
}
pUV += bytesrow1;
}
// 3.5.分别读取YUV的数据
picture_buf = yuv420_data;
pFrame->data[0] = picture_buf; // Y
pFrame->data[1] = picture_buf + y_size; // U
pFrame->data[2] = picture_buf + y_size * 5 / 4; // V
// 4.设置当前帧
pFrame->pts = framecnt;
// 4.设置宽度高度以及YUV格式
pFrame->width = encoder_h264_frame_width;
pFrame->height = encoder_h264_frame_height;
pFrame->format = AV_PIX_FMT_YUV420P;
// 5.对编码前的原始数据(AVFormat)利用编码器进行编码，将 pFrame 编码后的数据传入pkt 中
int ret = avcodec_send_frame(pCodecCtx, pFrame);
if (ret != 0) {
printf("Failed to encode! \n");
return;
}
while (avcodec_receive_packet(pCodecCtx, &pkt) == 0) {
framecnt++;
pkt.stream_index = video_st->index;
//也可以使用C语言函数：fwrite()、fflush()写文件和清空文件写入缓冲区。
ret = av_write_frame(pFormatCtx, &pkt);
if (ret < 0) {
printf("Failed write to file！\n");
}
//释放packet
av_packet_unref(&pkt);
}
// 7.释放yuv数据
free(yuv420_data);
}
CVPixelBufferUnlockBaseAddress(imageBuffer, 0);
}
/*
* 释放资源
*/
- (void)freeX264Resource
{
// 1.将还未输出的AVPacket输出出来
av_write_trailer(pFormatCtx);
// 2.关闭资源
avcodec_close(pCodecCtx);
av_free(pFrame);
avio_close(pFormatCtx->pb);
avformat_free_context(pFormatCtx);
}
@end
编码使用FFmpeg新版API实现，网上很多都是较旧的API代码，但不影响，只是个别接口变更而已，整体的实现思路一致。
学习过程中，查阅了大量的资料，收获颇丰，非常感谢学习路上各位coder的无私分享，尤其coderWhy先森、七牛的深爱、雷霄骅（致敬）。
参考链接：
https://depthlove.github.io/2015/09/18/use-ffmpeg-and-x264-encode-iOS-camera-video-to-h264/
http://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/25430425
