Golang et FFmpeg : technologie de transcodage et d'encapsulation de flux vidéo en temps réel

Golang et FFmpeg : technologie permettant de mettre en œuvre le transcodage et l'encapsulation de flux vidéo en temps réel, des exemples de code spécifiques sont nécessaires

Aperçu :
À l'ère d'Internet d'aujourd'hui, la vidéo est devenue un élément indispensable de la vie des gens. Cependant, en raison de l'incohérence des formats vidéo et des différences dans les environnements réseau, la transmission directe de vidéos sur le réseau pose souvent des problèmes, tels que des vitesses de transmission lentes et une qualité vidéo réduite. Pour résoudre ces problèmes, nous pouvons utiliser la technologie de transcodage et d’encapsulation vidéo pour encoder et décoder le flux vidéo et l’encapsuler dans un format adapté à la transmission réseau. Cet article expliquera comment utiliser Golang et FFmpeg pour implémenter la technologie de transcodage et d'encapsulation de flux vidéo en temps réel, et donnera des exemples de code spécifiques.

Contexte technique :
Golang est un langage de programmation puissant. Il présente les caractéristiques d'une concurrence élevée, d'une simplicité et d'une facilité d'utilisation, ainsi que d'une compilation rapide. FFmpeg est un outil de traitement audio et vidéo multiplateforme capable de gérer presque tous les formats audio et vidéo courants. En combinant Golang et FFmpeg, nous pouvons réaliser un transcodage et une encapsulation efficaces du flux vidéo.

Étapes de mise en œuvre spécifiques :

1. Introduire les bibliothèques nécessaires
   Tout d'abord, introduisez les bibliothèques liées à FFmpeg dans Golang. Dans Golang, vous pouvez utiliser cgo pour appeler les bibliothèques du langage C. Vous pouvez obtenir les bibliothèques liées à FFmpeg via la commande go get.
2. Ouvrez le flux d'entrée vidéo
   Utilisez la fonction avformat_open_input de FFmpeg pour ouvrir le flux d'entrée vidéo. Cette fonction doit transmettre l'adresse du flux d'entrée, le format d'encapsulation du flux d'entrée et d'autres paramètres associés.
3. Rechercher des informations sur le flux vidéo
   Utilisez la fonction avformat_find_stream_info de FFmpeg pour trouver des informations pertinentes sur le flux d'entrée, telles que le format du flux vidéo, l'encodeur, la fréquence d'images, etc. Cette fonction remplira les informations pertinentes de la structure AVFormatContext.
4. Ouvrez le flux de sortie vidéo
   Utilisez la fonction avformat_alloc_output_context2 de FFmpeg pour créer le contexte du flux de sortie vidéo. Cette fonction doit transmettre le format d'encapsulation du flux de sortie et le nom du fichier de sortie.
5. Ajouter des informations sur le flux vidéo
   Copiez les informations du flux d'entrée dans le flux de sortie.
6. Ouvrez le fichier de sortie
   Utilisez la fonction avio_open2 de FFmpeg pour ouvrir le fichier de sortie. Cette fonction nécessite le contexte du flux de sortie, le nom du fichier de sortie et d'autres paramètres associés.
7. Encodage et encapsulation
   Boucle pour lire chaque donnée d'image du flux vidéo, puis encoder les données d'image. Les images vidéo peuvent être codées à l'aide de la fonction avcodec_encode_video2 de FFmpeg. Une fois le codage terminé, utilisez la fonction av_interleaved_write_frame de FFmpeg pour écrire les données codées dans le fichier de sortie.
8. Fermez les flux d'entrée et de sortie
   Lorsque la traversée du flux vidéo est terminée, utilisez la fonction av_write_trailer de FFmpeg pour terminer l'encapsulation vidéo. Enfin, fermez les flux d’entrée et de sortie et libérez les ressources.

Exemple de code spécifique :

package main

// 导入FFmpeg相关的头文件
/*
#cgo LDFLAGS: -lavformat -lavcodec -lavutil
#include <libavformat/avformat.h>
#include <libavcodec/avcodec.h>
*/
import "C"

import (
    "fmt"
)

func main() {
    // 输入文件名和输出文件名
    inputFileName := "input.mp4"
    outputFileName := "output.mp4"

    // 打开输入文件流
    var inputFormatCtx *C.AVFormatContext
    if C.avformat_open_input(&inputFormatCtx, C.CString(inputFileName), nil, nil) != 0 {
        fmt.Printf("Failed to open input file
")
        return
    }

    // 查找视频流信息
    if C.avformat_find_stream_info(inputFormatCtx, nil) < 0 {
        fmt.Printf("Failed to find stream information
")
        return
    }

    // 打开输出文件流
    var outputFormatCtx *C.AVFormatContext
    C.avformat_alloc_output_context2(&outputFormatCtx, nil, nil, C.CString(outputFileName))
    if outputFormatCtx == nil {
        fmt.Printf("Failed to allocate output format context
")
        return
    }

    // 复制视频流信息到输出流
    for i := C.uint(0); i < inputFormatCtx.nb_streams; i++ {
        stream := inputFormatCtx.streams[i]
        outputStream := C.avformat_new_stream(outputFormatCtx, stream.codec.codec)
        if outputStream == nil {
            fmt.Printf("Failed to allocate output stream
")
            return
        }

        // 复制流的参数
        if C.avcodec_parameters_copy(outputStream.codecpar, stream.codecpar) < 0 {
            fmt.Printf("Failed to copy codec parameters
")
            return
        }
    }

    // 打开输出文件
    if C.avio_open(&outputFormatCtx.pb, C.CString(outputFileName), C.AVIO_FLAG_WRITE) < 0 {
        fmt.Printf("Failed to open output file
")
        return
    }

    // 写入文件头部
    if C.avformat_write_header(outputFormatCtx, nil) < 0 {
        fmt.Printf("Failed to write header
")
        return
    }

    // 读取视频流数据并进行编码处理
    packet := C.AVPacket{}
    for C.av_read_frame(inputFormatCtx, &packet) == 0 {
        stream := inputFormatCtx.streams[packet.stream_index]
        outStream := outputFormatCtx.streams[packet.stream_index]

        // 编码帧数据
        if C.avcodec_send_packet(stream.codec, &packet) < 0 || C.avcodec_receive_packet(stream.codec, &packet) < 0 {
            fmt.Printf("Error while encoding
")
            return
        }

        packet.stream_index = outStream.index
        packet.pts = C.AV_NOPTS_VALUE
        packet.dts = C.AV_NOPTS_VALUE

        // 封装编码后的数据
        if C.av_interleaved_write_frame(outputFormatCtx, &packet) < 0 {
            fmt.Printf("Error while writing frame
")
            return
        }

        C.av_packet_unref(&packet)
    }

    // 结束封装
    C.av_write_trailer(outputFormatCtx)

    // 关闭输入输出流
    C.avformat_close_input(&inputFormatCtx)
    if outputFormatCtx != nil && outputFormatCtx.pb != nil {
        C.avio_close(outputFormatCtx.pb)
    }
    C.avformat_free_context(outputFormatCtx)

    fmt.Printf("Done
")
}

Résumé :
En utilisant Golang et FFmpeg, nous pouvons facilement réaliser le transcodage et l'encapsulation de flux vidéo en temps réel. Cet article donne des exemples de code spécifiques et décrit les étapes de mise en œuvre. Cependant, dans les projets réels, il faudra peut-être prendre en compte davantage de détails, tels que la gestion des exceptions, le traitement de la concurrence, etc. J'espère que cet article pourra être utile aux débutants en technologie de transcodage et d'encapsulation de flux vidéo en temps réel, et j'espère également qu'il pourra fournir à chacun une orientation et des idées d'apprentissage.

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