ffmpeg golang 转码
随着视频在现代媒体中的使用越来越广泛，许多应用程序需要在不同的平台和设备之间进行视频转码。在此过程中，FFmpeg和Golang已经成为许多开发人员首选的转码工具。本文将介绍FFmpeg和Golang的基本概念和使用方法，以及如何将它们结合起来进行高效的视频转码。
FFmpeg 简介
FFmpeg是一个开源的跨平台视频和音频编解码器库，可以用于处理各种视频格式。它提供了一个命令行工具，允许开发人员直接使用它的功能，如格式转换、视频剪切、实时转码等。
Golang 简介
Golang是一种现代的编程语言，最早由谷歌开发并开源。它被广泛认为是一种高效、简单和安全的编程语言，尤其适合用于网络和云计算应用程序。
FFmpeg 和 Golang 结合
Golang 可以使用 CGO 技术来调用 C 语言库，这使得它可以很容易地使用 FFmpeg 中的功能。通过使用FFmpeg的命令行工具，我们可以轻松地将视频转码为不同的格式，如mp4、webm等。
不过，通过直接调用 FFmpeg 命令行工具，需要 fork 一个子进程，然后等待子进程退出后获取结果，这种方式效率较低，也不利于程序的扩展和维护。
因此，Golang 提供了一个名为 cgo 的工具来方便地让我们在 Golang 程序中使用 C 代码，进而可以方便地使用 FFmpeg 的功能。在下面的例子中，我们将展示如何通过 cgo 技术将 FFmpeg 的功能进行封装。
首先，我们需要在 Golang 中定义一个结构体来表示 FFmpeg 中的 AVFrame 类型。
type AVFrame struct {data [8]*uint8
linesize [8]int32
best_effort_timestamp int64
pkt_pts int64
}
接下来，我们需要定义一些 C 函数的接口来调用 FFmpeg 的功能。例如，我们可以定义一个函数来打开一个音频或视频文件：
// #cgo LDFLAGS: -lavformat -lavcodec -lavutil// #include <
libavformat/avformat.h>
// #include <
libavcodec/avcodec.h>
// #include <
libavutil/avutil.h>
import "
C"
func av_open_input_file(pFormatContext **C.AVFormatContext, filename string, fmt *C.AVInputFormat, buf_size int, pFormatParams **C.AVFormatParameters) int {
cfilename := C.CString(filename)
defer C.free(unsafe.Pointer(cfilename))
result := C.av_open_input_file(pFormatContext, cfilename, fmt, C.int(buf_size), pFormatParams)
return int(result)
}
在上面的代码中，我们使用了注释指令 #cgo LDFLAGS 来告诉 Golang 编译器需要链接 FFmpeg 的库文件。同时，我们还使用了CGO提供的 unsafe.Pointer类型来向 C 代码传递指针对象。
当然，为了能够使用 FFmpeg 所提供的其他功能，还需要定义其他的 C 函数接口。这里为了简化例子介绍，只列出了一个简单的接口函数。
一旦我们定义了这些接口函数，就可以在 Golang 代码中方便地使用这些接口函数，从而利用 FFmpeg 的各种功能。
例如，我们可以使用下面的代码将 WAV 格式的音频文件转换为 mp3 格式：
func main() {var pFormatContext *C.AVFormatContext
var inputFormat *C.AVInputFormat
var formatParams *C.AVFormatParameters
filename := "
input.wav"
if ret := av_open_input_file(&
pFormatContext, filename, inputFormat, 0, &
formatParams);
ret != 0 {
log.Fatalf("
Could not open input file %s, error code=%d
"
, filename, ret)
}
if ret := C.avformat_find_stream_info(pFormatContext, nil);
ret <
0 {
log.Fatalf("
Could not find stream info, error code=%d
"
, ret)
}
audioStreamIndex := -1
for i := 0;
i <
int(pFormatContext.nb_streams);
i++ {
st := (*C.AVStream)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(pFormatContext.streams)) + uintptr(i)*unsafe.Sizeof(*pFormatContext.streams)))
if st.codec.codec_type == C.AVMEDIA_TYPE_AUDIO {
audioStreamIndex = i
break
}
}
if audioStreamIndex == -1 {
log.Fatalf("
Could not find audio stream
"
)
}
audioStream := (*C.AVStream)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(pFormatContext.streams)) + uintptr(audioStreamIndex)*unsafe.Sizeof(*pFormatContext.streams)))
audioCodecContext := (*C.AVCodecContext)(unsafe.Pointer(audioStream.codec))
audioCodec := C.avcodec_find_decoder(audioCodecContext.codec_id)
if audioCodec == nil {
log.Fatalf("
Unsupported codec type, codec_id=%d
"
, audioCodecContext.codec_id)
}
if ret := C.avcodec_open2(audioCodecContext, audioCodec, nil);
ret <
0 {
log.Fatalf("
Could not open audio codec, error code=%d
"
, ret)
}
tempFilePath := "
temp.raw"
tempFile, _ := os.Create(tempFilePath)
defer tempFile.Close()
defer os.Remove(tempFilePath)
packet := (*C.AVPacket)(C.malloc(C.sizeof_AVPacket))
defer C.free(unsafe.Pointer(packet))
frame := (*C.AVFrame)(C.avcodec_alloc_frame())
defer C.av_free(unsafe.Pointer(frame))
for {
if ret := C.av_read_frame(pFormatContext, packet);
ret <
0 {
break
}
if packet.stream_index == C.int(audioStreamIndex) {
if ret := C.avcodec_decode_audio4(audioCodecContext, frame, (*C.int)(nil), packet);
ret >
0 {
numSamples := int(frame.nb_samples)
dataPtr := uintptr(unsafe.Pointer(frame.data[0]))
dataSlice := (*[1 <
<
30]byte)(unsafe.Pointer(dataPtr))
dataSize := numSamples * int(audioCodecContext.channels) * int(C.av_get_bytes_per_sample(audioCodecContext.sample_fmt))
tempFile.Write(dataSlice[:dataSize])
}
}
C.av_free_packet(packet)
}
tempFile.Close()
outputFilePath := "
output.mp3"
cmd := exec.Command("
ffmpeg"
, "
-y"
, "
-f"
, "
s16le"
, "
-ar"
, strconv.Itoa(int(audioCodecContext.sample_rate)),
"
-ac"
, strconv.Itoa(int(audioCodecContext.channels)), "
-i"
, tempFilePath, "
-f"
, "
mp3"
, outputFilePath)
stdout, _ := cmd.StdoutPipe()
cmd.Start()
for {
buf := make([]byte, 1024)
n, err := stdout.Read(buf)
if err != nil || n == 0 {
break
}
}
cmd.Wait()
}
在上述示例中，我们首先使用 av_open_input_file 函数打开音频文件，然后使用 avformat_find_stream_info 函数获取音频流信息。
接着，我们遍历所有的流来查找音频流，并使用 avcodec_open2 函数打开音频解码器。之后，我们使用 av_read_frame 函数逐帧读取音频数据，并将音频数据写入到一个临时文件中。
最后，我们使用 FFmpeg 的命令行工具将临时文件中的音频数据转换为 mp3 格式的音频文件。
结论
通过结合 Golang 和 FFmpeg，我们可以方便地实现高效的视频转码程序，还可以使用 Golang 的优雅语法和内置功能。虽然使用 cgo 技术可能需要一些 C 语言的知识，但实现起来并不困难，而且效果显著。如果你在开发视频转码程序的时候需要高性能和可移植性，那么结合 Golang 和 FFmpeg 可能会是一个好选择。
转码是视频处理的一个必备环节。尽管如今已有多种不错的转码库，但FFmpeg仍是最为流行、强大、灵活的开源转码库之一。而golang则是高性能、并发方便的编程语言，非常适于处理网络并发业务。 本文将介绍如何使用ffmpeg和golang进行视频转码，以提高视频网络分发速度和质量。
1. ffmpeg介绍
FFmpeg是一个强大的开源影音编解码器库，可以支持多种音视频格式并提供各种编解码选项。它可以在不同平台运行，由于其高度模块化，所以非常适合与其他应用程序集成或作为媒体处理后台使用。
2. golang介绍
Golang是一个由Google推出的开源编程语言，其最大的特点是支持高并发，因此在处理对网络速度要求高的视频转码任务上优势明显。同时，golang也具有极佳的移植性和编码效率，因此适合作为媒体处理后台的编写语言。
3. ffmpeg和golang的集成
Golang的高并发性质非常适合与FFmpeg的模块化特性相结合。在Golang中可以使用CGO技术对FFmpeg进行调用，以实现Golang与FFmpeg的集成。
4. 转码工作原理
转码是将一个视音频格式转换为另一个视音频格式，通常用于适应不同的终端设备或网络带宽需求。在简单的转码过程中，我们通常按照以下步骤进行编码处理：读取视频文件 → 传送视频数据到编解码器 → 编码处理 → 将处理后的视频数据存储到文件或流中。
5. golang实现FFmpeg视频转码
具体实现方案如下：使用golang作为开发语言，结合FFmpeg工具进行视频解码和编码操作，使用Gin框架进行Web服务实现以及获取HTTP传输方式的视频流数据，最终输出一个经过转码的新视频文件。这样实现视频转码不仅编写方便，同时还可以通过golang的高并发特性提高转码处理效率和处理大量的视频转码任务。
6. 转码性能的优化
优化转码性能可以从以下几个方面入手：a.使用硬件加速：将一些特定的处理图像指令优化到硬件运行上，大幅提升速度；b.采用多线程：将转码操作分成多块，多个线程同时处理，从而提高转码速度和性能；c.实时检测数据：通过调用FFmpeg的API实时检测输入流的码率和分辨率大小，避免快速变化导致的错误。
7. 结语
golang的高并发性质加上FFmpeg的强大转码能力，不仅可以提高视频分发效率和质量，同时在处理大量视频转码任务时也可以节约处理成本。掌握视频转码技术，将有助于优化视频传输方案，在多媒体领域拓展更广的应用。
