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用FFMpeg5.0解码SDL2.0播放制作跨平台音乐播放器_ffmpeg sdl2 sample

作者：在线问答5 | 2024-08-08 13:14:12

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ffmpeg sdl2 sample

        在此我以windows为例，用FFMpeg解码SDL作为音频播放制作一个简单的播放器。同样的做法可以在linux，MacOS，Andriond等系统都是可行的。因为FFMpeg和SDL都是开源的多平台项目。

        我的代码已经上传到Github，大家如果有兴趣还可以下载下来看看。

        https://github.com/xifieer/FFMpegSDLPlayer

        首先我们搭建FFMpeg和SDL的开发环境。我这里就不做下载编译工作了，直接下载适用于windows环境的开发包。有兴趣的朋友可以下载代码下来编译，这样会更深刻理解代码机制。

1）搭建FFMpeg

下载 ffmpeg库的lib和dll。

https://www.gyan.dev/ffmpeg/builds/

下载地址为：https://www.gyan.dev/ffmpeg/builds/packages/ffmpeg-5.1.2-full_build-shared.7z

解压后的开发包文件组成如下

 

打开QT先建立一个测试工程

把下载开发包的lib库拷贝到工程目录下，只需要*.lib的就可以了

在pro文件中添加依赖代码

  1. LIBS += -L$$PWD/lib/ -lavcodec
  2. LIBS += -L$$PWD/lib/ -lavdevice
  3. LIBS += -L$$PWD/lib/ -lavfilter
  4. LIBS += -L$$PWD/lib/ -lavformat
  5. LIBS += -L$$PWD/lib/ -lavutil
  6. LIBS += -L$$PWD/lib/ -lswresample
  7. LIBS += -L$$PWD/lib/ -lswscale

 

再把下载开发包的include文件宝贝到工程目录下，并加入到工程中

 

在pro文件中加入代码

INCLUDEPATH +="./include"

添加头文件代码

  1. extern "C"
  2. {
  3. #include "libavcodec/avcodec.h"
  4. #include "libavutil/ffversion.h"
  5. }

因为FFMpeg是用C语言编写的，QT是C++，所以大家要用extern “C”包含头文件

最后添加测试代码

  1.     unsigned codecVer = avcodec_version();
  2.     printf("FFmpeg version is: %s, avcodec version is: %d\n.", FFMPEG_VERSION, codecVer);

把最后把开发包bin目录下的dll拷贝到运行目录下，编译运行。

运行结果为：

FFmpeg version is: 5.1.2-full_build-www.gyan.dev, avcodec version is: 3876196

接着我们现在搭建SDL开发环境

下载SDL开发包

下载地址：https://github.com/libsdl-org/SDL/releases/download/release-2.24.1/SDL2-devel-2.24.1-VC.zip

下载后解压缩后的目录

用QT建立工程做一个测试程序

把include文件夹拷贝到工程文件里，然后加入到工程

把lib/x64里的SDL2.lib拷贝到工程文件里的lib文件夹下

在工程pro文件加入代码

  1. INCLUDEPATH +="./include"
  2. LIBS += -L$$PWD/lib/ -lSDL2

 

准备工作做完了，现在写测试代码

  1. extern "C"
  2. {
  3. #include "SDL2/SDL.h"
  4. }
  1. if(SDL_Init(SDL_INIT_AUDIO) == 0) {
  2.     printf( "SDL2 Init Succuss\n");
  3. }

编译成功后，把lib/x64里的SDL2.dll拷贝到运行文件夹下。

运行测试结果为：SDL2 Init Succuss

        我们现在已经知道如何搭建FFMpeg和SDL的开发环境了。接下来我们可以正式写代码了

        编程的思维路线是，用ffmpeg把所有能转码的音频格式转换到pcm格式。同时为了播放方便，我把它转换成44100的采样率，16为的采样精度，双声道。然后用SDL播放声音。SDL有两种播放模式，一种是推流模式，一种是拉流模式。各有优缺点。但对于一般的音频播放问题不大。

        首先我们用FFMpeg把数据转换成PCM格式

  1.     if(fileName == nullptr || m_pSDLPlayer == nullptr) return false;
  2.  
  3.     int ret;
  4.     AVAlloc();
  5.  
  6.     // 打开文件
  7.     if ((ret = avformat_open_input(&m_audioDecode.avFmtCtx, fileName, NULL, NULL)) < 0)
  8.     {
  9.         printf("avformat_open_input error");
  10.         AVFree();
  11.         return false;
  12.     }
  13.  
  14.     // 获取流信息
  15.     if ((ret = avformat_find_stream_info(m_audioDecode.avFmtCtx, NULL)) < 0)
  16.     {
  17.         printf("avformat_find_stream_info error");
  18.         AVFree();
  19.         return false;
  20.     }
  21.  
  22.     // 获取输入音乐文件的音频流
  23.     if ((ret = av_find_best_stream(m_audioDecode.avFmtCtx, AVMEDIA_TYPE_AUDIO, -1, -1, (const AVCodec **)&m_audioDecode.avCodec, 0)) < 0)
  24.     {
  25.         printf("av_find_best_stream error");
  26.         AVFree();
  27.         return false;
  28.     }
  29.     int audio_stream_index = ret;
  30.  
  31.     // 获取解码器参数
  32.     AVCodecParameters *avCodecParameters = m_audioDecode.avFmtCtx->streams[audio_stream_index]->codecpar;
  33.  
  34.     // 解码器上下文
  35.     m_audioDecode.avCodecCtx = avcodec_alloc_context3(m_audioDecode.avCodec);
  36.     if(m_audioDecode.avCodecCtx == nullptr)
  37.     {
  38.         printf("av_find_best_stream error");
  39.         AVFree();
  40.         return false;
  41.     }
  42.  
  43.     // 将解码器参数给解码器上下文
  44.     if ((ret = avcodec_parameters_to_context(m_audioDecode.avCodecCtx, avCodecParameters)) < 0)
  45.     {
  46.         printf("avcodec_parameters_to_context error");
  47.         AVFree();
  48.         return false;
  49.     }
  50.  
  51.     // 打开解码器
  52.     if(avcodec_open2(m_audioDecode.avCodecCtx, m_audioDecode.avCodec, NULL) < 0)
  53.     {
  54.         printf("avcodec_open2 error");
  55.         AVFree();
  56.         return false;
  57.     }
  58.  
  59.     // 转换器上下文
  60.     SwrContext *swrContext = swr_alloc();
  61.     // 输入文件的参数
  62.     // 获取输入采样位数
  63.     AVSampleFormat in_sample_fmt = m_audioDecode.avCodecCtx->sample_fmt;
  64.     // 获取输入采样率
  65.     int in_sample_rate = m_audioDecode.avCodecCtx->sample_rate;
  66.     // 获取输入通道数
  67.     AVChannelLayout in_channel_layout = m_audioDecode.avCodecCtx->ch_layout;
  68.     //输出参数
  69.     //定义输出采样位数
  70.     AVSampleFormat out_sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
  71.     //定义输出采样率
  72.     int out_sample_rate = 44100;
  73.     //定义输出通道
  74.     AVChannelLayout out_channel_layout = AV_CHANNEL_LAYOUT_STEREO;
  75.  
  76.     //设置重采样频率,采样位数,通道数
  77.     ret = swr_alloc_set_opts2(&swrContext, &out_channel_layout, out_sample_fmt, out_sample_rate,
  78.                                            &in_channel_layout, in_sample_fmt, in_sample_rate, 0, NULL);
  79.     if (ret < 0)
  80.     {
  81.         printf("swr_alloc_set_opts2 error");
  82.         AVFree();
  83.         return false;
  84.     }
  85.  
  86.     //初始化转换器
  87.     swr_init(swrContext);
  88.     //设置输出缓冲区,大小一般为输出采样率*通道数,上面用的是双通道
  89.     uint8_t *out_buffer = (uint8_t *) (av_malloc(2 * 44100));
  90.  
  91.     //打开音频文件解压为wb格式
  92.     FILE *fc_pcm = fopen("d:/12.pcm", "wb");
  93.  
  94.     bool hadStart = false;
  95.     //读取音频流
  96.     while (av_read_frame(m_audioDecode.avFmtCtx, m_audioDecode.avPacket) >= 0)
  97.     {
  98.         avcodec_send_packet(m_audioDecode.avCodecCtx, m_audioDecode.avPacket);
  99.         //拿到解码后的数据(未压缩数据)
  100.         int result = avcodec_receive_frame(m_audioDecode.avCodecCtx, m_audioDecode.avFrame);
  101.         if (result == AVERROR(EAGAIN)) // 有错误
  102.         {
  103.             continue;
  104.         }
  105.         else if (result < 0) //解码完成
  106.         {
  107.             break;
  108.         }
  109.  
  110.         if (m_audioDecode.avPacket->stream_index != audio_stream_index) //判断是否是音频流
  111.         {
  112.             continue;
  113.         }
  114.  
  115.         //将解压后的frame重采样转换成统一格式
  116.         int out_len = swr_convert(swrContext, &out_buffer, 2 * 44100, (const uint8_t **) (m_audioDecode.avFrame->data), m_audioDecode.avFrame->nb_samples);
  117.  
  118.         //out_buffer输出到文件
  119.         //获取输出的布局通道数
  120.         int out_nb_channel = out_channel_layout.nb_channels;
  121.         //获取每一帧的实际大小
  122.         int out_buffer_size = av_samples_get_buffer_size(NULL, out_nb_channel, m_audioDecode.avFrame->nb_samples, out_sample_fmt, 1);
  123.  
  124.         //写入文件
  125.         fwrite(out_buffer, 1, out_buffer_size, fc_pcm);
  126.  
  127.         m_pSDLPlayer->AddPcmData(out_buffer, out_buffer_size);
  128.  
  129.         if(hadStart == false)
  130.         {
  131.            m_pSDLPlayer->Start();
  132.            hadStart = true;
  133.         }
  134.     }
  135.  
  136.     fclose(fc_pcm);
  137. AVFree();

        接下来就是SDL的主要代码。SDL音频播放有两种模式，一种是拉流模式，一种是推流模式。

        拉流模式需要添加一个播放的回调函数

  1. void PlayAudioCallback(void *udata, Uint8 *stream, int len)
  2. {
  3.     if(udata == nullptr) return;
  4.  
  5.     SDLPlayer* pThis = (SDLPlayer*)udata;
  6.  
  7.     if(pThis->m_pDecodeRingBuffer == nullptr) return;
  8.  
  9.     // 把PCM数据读到SDL播放缓存里
  10.     int readLen = RingBuffer_Out(pThis->m_pDecodeRingBuffer, stream, len);
  11.  
  12.     if(readLen <= 0) // 音频数据播放完毕
  13.     {
  14.         pThis->Stop();
  15.     }
  16. }

        推流模式比较简单，只需要把PCM数据塞到这里，就可以了

SDL_QueueAudio(m_audioDeviceID, data, len);

以上都是一些主要代码，如果想看整个完整的工程可以到GitHub下载。

代码地址：https://github.com/xifieer/FFMpegSDLPlayer

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