mp4文件解封装为h264+aac(dts)两个文件

1、原理

mp4的文件一般情况下是有video的编码文件+audio的编码文件封装而成，典型mp4文件，是有h264+aac组成（代码示例中的mp4音频是dts编码），如下图

2、流程

上面的流程图和代码的注释是一一对应的，可以结合代码理解一下。

3、代码

代码的运行环境是visual studio2019，如果要运行在linux上，代码基本上差不多，需要在linux上编译ffmpeg的库，然后通过cmake编译运行。

visual studio环境代码：

/*
	将mp4文件解封装为h264+aac
*/
#include "Demux.h"
#include "iostream"
extern "C"
{
#include "libavformat/avformat.h"
}

int Demux::demux(std::string filename)
{
	int ret;
	int video_index= -1, audio_index = -1;

	std::string h264_file = "";
	std::string aac_file = "";
	const char* mp4 = filename.data();

	AVFormatContext* ifmt_ctx = NULL,*video_fmt_ctx=NULL,*audio_fmt_ctx=NULL;
	AVStream* in_stream = NULL,*out_stream = NULL;
	AVPacket avpacket;

	h264_file.append(filename).append(".h264");
	//aac_file.append(filename).append(".aac");

	// 1、打开mp4文件,并读取文件header
	avformat_open_input(&ifmt_ctx, mp4, NULL, NULL);

	// 2、读取流信息
	avformat_find_stream_info(ifmt_ctx, NULL);
	av_dump_format(ifmt_ctx, 0, mp4, 0);

	// 3、h264文件分配avformatcontext
	ret = avformat_alloc_output_context2(&video_fmt_ctx, NULL, NULL, h264_file.data());

	// 4、aac文件分配avformatcontext
	//ret = avformat_alloc_output_context2(&audio_fmt_ctx, NULL, NULL, aac_file.data());

	// 5、分别为h264、aac文件添加流
	for (size_t i = 0; i < ifmt_ctx->nb_streams; i++)
	{
		in_stream = ifmt_ctx->streams[i];
		if (in_stream->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
		{
			out_stream = avformat_new_stream(video_fmt_ctx, NULL);
			video_index = i;
		}
		if (in_stream->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
		{
			if (in_stream->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_DTS)
			{
				aac_file.append(filename).append(".dts");
			}
			else
			{
				aac_file.append(filename).append(".aac");
			}
			avformat_alloc_output_context2(&audio_fmt_ctx, NULL, NULL, aac_file.data());
			out_stream = avformat_new_stream(audio_fmt_ctx, NULL);
			audio_index = i;
		}
		if (out_stream)
		{
			// 拷贝编码参数
			avcodec_parameters_copy(out_stream->codecpar, in_stream->codecpar);
		}
	}

	// 打印输出文件信息
	std::cout << "--------------------------------------------------" << std::endl;
	av_dump_format(video_fmt_ctx, 0, h264_file.data(), 1);
	av_dump_format(audio_fmt_ctx, 0, aac_file.data(), 1);

	// 6、打开视频文件
	ret = avio_open(&video_fmt_ctx->pb, h264_file.data(), AVIO_FLAG_WRITE);
	if (ret < 0)
	{
		std::cout << "create and init avio context for access h264 file error,err=" << ret;
		return -1;
	}

	// 7、打开音频文件
	ret = avio_open(&audio_fmt_ctx->pb, aac_file.data(), AVIO_FLAG_WRITE);
	if (ret < 0)
	{
		std::cout << "create and init avio context for access aac file error,err=" << ret;
		return -2;
	}

	// 8、视频文件写header
	ret = avformat_write_header(video_fmt_ctx, NULL);
	if (ret < 0)
	{
		std::cout << "write h264 file header error,err=" << ret;
		return -3;
	}

	// 9、音频文件写header
	ret = avformat_write_header(audio_fmt_ctx, NULL);
	if (ret < 0)
	{
		std::cout << "write aac file header error,err=" << ret;
		return -4;
	}

	// 10、开始写内容
	while (true)
	{
		ret = av_read_frame(ifmt_ctx, &avpacket);
		if (ret < 0)
		{
			break;
		}
		if (avpacket.stream_index == video_index)
		{
			avpacket.stream_index = 0;
			av_interleaved_write_frame(video_fmt_ctx, &avpacket);
		}
		else if (avpacket.stream_index == audio_index)
		{
			avpacket.stream_index = 0;
			av_interleaved_write_frame(audio_fmt_ctx, &avpacket);
		}
		av_packet_unref(&avpacket);
	}

	// 11、写文件尾
	av_write_trailer(video_fmt_ctx);
	av_write_trailer(audio_fmt_ctx);

	// 12、关闭输入、输出文件,释放资源
	avformat_close_input(&ifmt_ctx);
	avio_close(video_fmt_ctx->pb);
	avio_close(audio_fmt_ctx->pb);

	avformat_free_context(video_fmt_ctx);
	avformat_free_context(audio_fmt_ctx);
	return 0;
}

linux环境下代码如下，基本上是一样的：

/*
	将mp4文件解封装为h264+aac
*/
#define __STDC_CONSTANT_MACROS
#include "iostream"
extern "C"
{
#include "libavformat/avformat.h"

    int demux(const char *filename)
    {
        int ret;
        int video_index= -1, audio_index = -1;

        std::string h264_file = "";
        std::string aac_file = "";

        AVFormatContext* ifmt_ctx = NULL,*video_fmt_ctx=NULL,*audio_fmt_ctx=NULL;
        AVStream* in_stream = NULL,*out_stream = NULL;
        AVPacket avpacket;

        h264_file.append(filename).append(".h264");
        //aac_file.append(filename).append(".aac");

        // 1、打开mp4文件,并读取文件header
        avformat_open_input(&ifmt_ctx, filename, NULL, NULL);

        // 2、读取流信息
        avformat_find_stream_info(ifmt_ctx, NULL);
        av_dump_format(ifmt_ctx, 0, filename, 0);

        // 3、h264文件分配avformatcontext
        ret = avformat_alloc_output_context2(&video_fmt_ctx, NULL, NULL, h264_file.data());

        // 4、aac文件分配avformatcontext
        //ret = avformat_alloc_output_context2(&audio_fmt_ctx, NULL, NULL, aac_file.data());

        // 5、分别为h264、aac文件添加流
        for (size_t i = 0; i < ifmt_ctx->nb_streams; i++)
        {
            in_stream = ifmt_ctx->streams[i];
            if (in_stream->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
            {
                out_stream = avformat_new_stream(video_fmt_ctx, NULL);
                video_index = i;
            }
            if (in_stream->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
            {
                if (in_stream->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_DTS)
                {
                    aac_file.append(filename).append(".dts");
                }
                else
                {
                    aac_file.append(filename).append(".aac");
                }
                avformat_alloc_output_context2(&audio_fmt_ctx, NULL, NULL, aac_file.data());
                out_stream = avformat_new_stream(audio_fmt_ctx, NULL);
                audio_index = i;
            }
            if (out_stream)
            {
                // 拷贝编码参数
                avcodec_parameters_copy(out_stream->codecpar, in_stream->codecpar);
            }
        }

        // 打印输出文件信息
        std::cout << "--------------------------------------------------" << std::endl;
        av_dump_format(video_fmt_ctx, 0, h264_file.data(), 1);
        av_dump_format(audio_fmt_ctx, 0, aac_file.data(), 1);

        // 6、打开视频文件
        ret = avio_open(&video_fmt_ctx->pb, h264_file.data(), AVIO_FLAG_WRITE);
        if (ret < 0)
        {
            std::cout << "create and init avio context for access h264 file error,err=" << ret;
            return -1;
        }

        // 7、打开音频文件
        ret = avio_open(&audio_fmt_ctx->pb, aac_file.data(), AVIO_FLAG_WRITE);
        if (ret < 0)
        {
            std::cout << "create and init avio context for access aac file error,err=" << ret;
            return -2;
        }

        // 8、视频文件写header
        ret = avformat_write_header(video_fmt_ctx, NULL);
        if (ret < 0)
        {
            std::cout << "write h264 file header error,err=" << ret;
            return -3;
        }

        // 9、音频文件写header
        ret = avformat_write_header(audio_fmt_ctx, NULL);
        if (ret < 0)
        {
            std::cout << "write aac file header error,err=" << ret;
            return -4;
        }

        // 10、开始写内容
        while (true)
        {
            ret = av_read_frame(ifmt_ctx, &avpacket);
            if (ret < 0)
            {
                break;
            }
            if (avpacket.stream_index == video_index)
            {
                avpacket.stream_index = 0;
                av_interleaved_write_frame(video_fmt_ctx, &avpacket);
            }
            else if (avpacket.stream_index == audio_index)
            {
                avpacket.stream_index = 0;
                av_interleaved_write_frame(audio_fmt_ctx, &avpacket);
            }
            av_packet_unref(&avpacket);
        }

        // 11、写文件尾
        av_write_trailer(video_fmt_ctx);
        av_write_trailer(audio_fmt_ctx);

        // 12、关闭输入、输出文件,释放资源
        avformat_close_input(&ifmt_ctx);
        avio_close(video_fmt_ctx->pb);
        avio_close(audio_fmt_ctx->pb);

        avformat_free_context(video_fmt_ctx);
        avformat_free_context(audio_fmt_ctx);
        return 0;
    }
}

4、结果

最后代码运行后，会生成两个文件，一个是h264文件，一个是音频aac或者dts文件，如图：

5、代码链接

visual studio环境：https://github.com/liupengh3c/goffmpeg

linux(Ubuntu18.04)环境：https://github.com/liupengh3c/myffmpeg

注意：linux下环境代码，进入build文件夹，直接运行：sh build.sh即可进行编译。

在运行可执行文件之前，需要设置环境变量LD_LIBRARY_PATH，将本代码库的lib文件夹加入到这个环境变量中

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/liupeng/ffmpeg/myffmpeg/lib，这样即可运行。

6、播放

解封装出的h264和dts文件，可以通过fplay进行播放，命令行很简单，比如我的windows环境上：

./study/ffmpeg-20200617-0b3bd00-win64-static/bin/ffplay.exe toy3.mp4.h264

./study/ffmpeg-20200617-0b3bd00-win64-static/bin/ffplay.exe toy3.mp4.dts

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