解码视频音频编码器：视频音频编辑的好帮手

视频和音频编码器：赋能多媒体世界的幕后英雄

视频音频编码器的作用

随着数字媒体的蓬勃发展，我们对视频和音频内容的需求量不断攀升。从在线视频到音乐串流，从电子游戏到视频通话，这些体验离不开视频和音频编码器，它们将原始的视音频数据压缩成易于传输和储存的格式。

编码器的工作原理

编码器的工作原理并不复杂。它们将视音频数据分解成小块，分析这些小块，识别冗余和难以察觉的信息。随后，它们去除这些冗余数据，仅保留必要的信息，并将其压缩成更小、更紧凑的尺寸。

视频和音频编码器格式

市面上有各种各样的视频和音频编码器，每种格式都有其优缺点，适用于不同的场景。

1. H.264 编码器

H.264 编码器是一种广泛使用的视频编码器，因其卓越的压缩率和高画质而闻名。它适用于在线视频流、视频会议和数字电视广播等场景。

H.264 代码示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
  // 初始化 H.264 编码器
  AVCodec *codec = avcodec_find_encoder(AV_CODEC_ID_H264);

  // 打开输入视频文件
  AVFormatContext *fmt_ctx_in = avformat_alloc_context();
  if (avformat_open_input(&fmt_ctx_in, "input.mp4", NULL, NULL) < 0) {
    fprintf(stderr, "无法打开输入文件\n");
    return -1;
  }

  // 创建输出视频文件
  AVFormatContext *fmt_ctx_out = avformat_alloc_context();
  fmt_ctx_out->oformat = av_guess_format(NULL, "output.mp4", NULL);
  if (avformat_open_output(&fmt_ctx_out, "output.mp4", fmt_ctx_out->oformat, NULL) < 0) {
    fprintf(stderr, "无法创建输出文件\n");
    return -1;
  }

  // 初始化编码器上下文
  AVCodecContext *codec_ctx = avcodec_alloc_context3(codec);
  codec_ctx->width = fmt_ctx_in->streams[0]->codecpar->width;
  codec_ctx->height = fmt_ctx_in->streams[0]->codecpar->height;
  codec_ctx->time_base = fmt_ctx_in->streams[0]->time_base;
  codec_ctx->framerate = av_guess_frame_rate(fmt_ctx_in, fmt_ctx_in->streams[0]);
  codec_ctx->gop_size = 10;
  codec_ctx->max_b_frames = 3;
  codec_ctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;

  // 打开编码器
  if (avcodec_open2(codec_ctx, codec, NULL) < 0) {
    fprintf(stderr, "无法打开编码器\n");
    return -1;
  }

  // 逐帧编码视频
  AVFrame *frame = av_frame_alloc();
  AVPacket pkt;
  while (av_read_frame(fmt_ctx_in, frame) >= 0) {
    av_init_packet(&pkt);
    pkt.data = NULL;
    pkt.size = 0;

    // 将帧编码成数据包
    if (avcodec_encode_video2(codec_ctx, &pkt, frame, &got_packet) >= 0) {
      if (got_packet) {
        // 将数据包写入输出文件
        av_write_frame(fmt_ctx_out, &pkt);
      }
    }

    av_frame_free(&frame);
  }

  // 释放资源
  avcodec_close(codec_ctx);
  avformat_close_input(&fmt_ctx_in);
  avformat_close_output(&fmt_ctx_out);

  return 0;
}

2. HEVC 编码器

HEVC 编码器是 H.264 编码器的后继者，具有更高的压缩率和更优的画质。它适用于超高清视频流、数字电视广播和蓝光光盘等场景。

HEVC 代码示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
  // 初始化 HEVC 编码器
  AVCodec *codec = avcodec_find_encoder(AV_CODEC_ID_HEVC);

  // 打开输入视频文件
  AVFormatContext *fmt_ctx_in = avformat_alloc_context();
  if (avformat_open_input(&fmt_ctx_in, "input.mp4", NULL, NULL) < 0) {
    fprintf(stderr, "无法打开输入文件\n");
    return -1;
  }

  // 创建输出视频文件
  AVFormatContext *fmt_ctx_out = avformat_alloc_context();
  fmt_ctx_out->oformat = av_guess_format(NULL, "output.mp4", NULL);
  if (avformat_open_output(&fmt_ctx_out, "output.mp4", fmt_ctx_out->oformat, NULL) < 0) {
    fprintf(stderr, "无法创建输出文件\n");
    return -1;
  }

  // 初始化编码器上下文
  AVCodecContext *codec_ctx = avcodec_alloc_context3(codec);
  codec_ctx->width = fmt_ctx_in->streams[0]->codecpar->width;
  codec_ctx->height = fmt_ctx_in->streams[0]->codecpar->height;
  codec_ctx->time_base = fmt_ctx_in->streams[0]->time_base;
  codec_ctx->framerate = av_guess_frame_rate(fmt_ctx_in, fmt_ctx_in->streams[0]);
  codec_ctx->gop_size = 10;
  codec_ctx->max_b_frames = 3;
  codec_ctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;

  // 打开编码器
  if (avcodec_open2(codec_ctx, codec, NULL) < 0) {
    fprintf(stderr, "无法打开编码器\n");
    return -1;
  }

  // 逐帧编码视频
  AVFrame *frame = av_frame_alloc();
  AVPacket pkt;
  while (av_read_frame(fmt_ctx_in, frame) >= 0) {
    av_init_packet(&pkt);
    pkt.data = NULL;
    pkt.size = 0;

    // 将帧编码成数据包
    if (avcodec_encode_video2(codec_ctx, &pkt, frame, &got_packet) >= 0) {
      if (got_packet) {
        // 将数据包写入输出文件
        av_write_frame(fmt_ctx_out, &pkt);
      }
    }

    av_frame_free(&frame);
  }

  // 释放资源
  avcodec_close(codec_ctx);
  avformat_close_input(&fmt_ctx_in);
  avformat_close_output(&fmt_ctx_out);

  return 0;
}

3. MPEG-4 AAC 编码器

MPEG-4 AAC 编码器是一种流行的音频编码器，以其出色的音质和较小的文件尺寸而闻名。它适用于在线音乐流、数字音乐下载和移动设备上的音乐播放等场景。

MPEG-4 AAC 代码示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
  // 初始化 MPEG-4 AAC 编码器
  AVCodec *codec = avcodec_find_encoder(AV_CODEC_ID_AAC);

  // 打开输入音频文件
  AVFormatContext *fmt_ctx_in = avformat_alloc_context();
  if (avformat_open_input(&fmt_ctx_in, "input.mp3", NULL, NULL) < 0) {
    fprintf(stderr, "无法打开输入文件\n");
    return -1;
  }

  // 创建输出音频文件
  AVFormatContext *fmt_ctx_out = avformat_alloc_context();
  fmt_ctx_out->oformat = av_guess_format(NULL, "output.aac", NULL);
  if (avformat_open_output(&fmt_ctx_out, "output.aac", fmt_ctx_out->oformat, NULL) < 0) {
    fprintf(stderr,