前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >采集音频和摄像头视频并实时H264编码及AAC编码

采集音频和摄像头视频并实时H264编码及AAC编码

作者头像
hbstream
发布2018-05-11 13:04:05
2.6K0
发布2018-05-11 13:04:05
举报
文章被收录于专栏:海之滨云视频和流媒体技术

采集音频和摄像头视频并实时H264编码及AAC编码

0. 前言

  我在前两篇文章中写了DirectShow捕获音视频然后生成avi,再进行264编码的方法。那种方法有一些局限性,不适合实时性质的应用,如:视频会议、视频聊天、视频监控等。本文所使用的技术,适用于这种实时性的应用,通过处理采集出来的音视频的每一帧,实现实时编码,实时输出。这是我做直播系列应用的一部分,目前的情况是输入端采用DirectShow技术捕获音视频,然后对视频进行h.264编码,对音频进行aac编码,输出端则是生成文件,接下来还要进一步扩展输入端和输出端,以支持文件、桌面输入,RTSP、RTMP、HTTP等流式协议输出。

1. 简单介绍

  首先是捕获,这里采用了DirectShow的方式,对它进行了一定程度的封装,包括音视频。好处是直接使用native api,你可以做想做的任何修改,坏处是,不能跨平台,采集音视频这种应用,linux平台也是需要滴呀。有跨平台的做法,对视频,可以使用OpenCV,对音频,可以使用OpenAL或PortAudio等,这样就行了。

  编码可以选择的余地比较大,对视频来讲,有H264, MPEG-4, WebM/VP8, Theora等,音频有Speex, AAC, Ogg/Vorbis等,它们都有相应的开源项目方案,我采用的是x264进行H264编码,libfaac进行aac编码,之后是否更改编码方案,等具体项目需求再说了。这里提一下WebM,Google牵头的项目,完全开放和自由,使用VP8和Vorbis编码,webm(mkv)封装,有多家巨头支持,目的是想要取代当前的H264视频编码,号称比后者更加优秀,我没有测试过实际效果。不过有商业公司牵头就是不一样,各项支持都很全面,有时间了关注一下。

2. 逻辑和流程

  基本的思想是实现dshow ISampleGrabberCB接口,通过回调来保存每一个buffer。除了界面线程和dshow自己的线程之外,我们启动了两个线程,AudioEncoderThread和VideoEncoderThread,分别从SampleGrabber中取出数据,调用编码器进行编码,编码后的文件可以直接输出。看图:

  程序是用VS2010构建的,看张工程截图:

  Base下面的是对系统API的一些简单封装,主要是线程和锁。我这里简单也封装的了一下dshow的捕获过程,包括graph builder的创建,filter的连接等。directshow是出了名的难用,没办法,难用也得用。因为是VS2010,调用的Windows SDK 7.1中的dshow,没有qedit.h这个文件,而它正式定义ISampleGrabberCB的。不急,系统中还是有qedit.dll的,我们要做的就是从Windows SDK 6.0中,把它拷过来,然后在stdafx.h中加入这几行代码,就可以了

代码语言:javascript
复制
1 #pragma include_alias( "dxtrans.h", "qedit.h" )
2 #define __IDxtCompositor_INTERFACE_DEFINED__
3 #define __IDxtAlphaSetter_INTERFACE_DEFINED__
4 #define __IDxtJpeg_INTERFACE_DEFINED__
5 #define __IDxtKey_INTERFACE_DEFINED__
6 #include "qedit.h"

3. 音视频编码

  相关文件:

  Encoder下就是音视频编码相关的代码。X264Encoder封装了调用x264编码器的操作,FAACEncoder封装了调用libfaac编码器的操作,VideoEncoderThread和AudioEncoderThread负责主要的流程。下面我把关键代码贴出来,大家可以参考一下。

A. 视频编码线程

  主要流程是首先初始化x264编码器,然后开始循环调用DSVideoGraph,从SampleGrabber中取出视频帧,调用x264进行编码,流程比较简单,调用的频率就是你想要获取的视频帧率。要注意的一点是,x264进行编码比较耗时,在计算线程Sleep时间时,要把这个过程消耗的时间算上,以免采集的视频帧率错误。

B. 音频编码线程

  主要流程和视频编码线程相同,也是初始化FAAC编码器,然后循环调用DSAudioGraph,从SampleGrabber中取出视频帧,调用faac进行编码。和视频不同的是,音频的sample的频率是非常快的,所以几乎要不断的进行采集,但前提是SampleGrabber中捕获到新数据了才行,不然你的程序cpu就100%了,下面代码中IsBufferAvailaber()就是做这个检测的。

  调用faac进行编码的时候,有点需要注意,大家特别注意下,不然编码出来的音频会很不正常,搞不好的话会很头疼的。先看下faac.h的相关接口

代码语言:javascript
复制
1 faacEncHandle FAACAPI faacEncOpen(unsigned long sampleRate, unsigned int numChannels,
2                   unsigned long *inputSamples, unsigned long *maxOutputBytes);
3 
4 int FAACAPI faacEncEncode(faacEncHandle hEncoder, int32_t * inputBuffer, unsigned int samplesInput,
5              unsigned char *outputBuffer, unsigned int bufferSize);

  faacEncEncode第三个参数指的是传入的sample的个数,这个值要和调用faacEncOpen返回的inputSamples相等。要做到这点,就要在dshow中设置好buffsize,公式是:

代码语言:javascript
复制
BufferSize = aac_frame_len * channels * wBytesPerSample
// aac_frame_len = 1024

4. 程序界面

  运行中

  捕获完成后生成aac 和 264文件

  生成的aac文件用MediaInfo读出来的编码格式

  生成的264文件用MediaInfo读出来的编码格式

  用mp4box封装一下,把264和aac存放到mp4容器文件中,就可以在播放器中播放了

haibindev.cnblogs.com,合作请联系QQ。(转载请注明作者和出处)

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自作者个人站点/博客。
原始发表:2011-11-10 ,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 作者个人站点/博客 前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
目录
  • 采集音频和摄像头视频并实时H264编码及AAC编码
相关产品与服务
图像处理
图像处理基于腾讯云深度学习等人工智能技术,提供综合性的图像优化处理服务,包括图像质量评估、图像清晰度增强、图像智能裁剪等。
领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档