Как декодировать необработанные данные h264 с помощью ffmpeg cpp

Вопрос или проблема

Ответ или решение

Конечно, давайте разберем, как можно декодировать сырые данные H.264, полученные от TCP клиента, и вывести их в OpenCV с использованием библиотеки FFmpeg в C++. Данный процесс включает несколько ключевых шагов, которые требуют внимания к деталям и соблюдения порядка выполнения.

Шаг 1: Инициализация библиотеки FFmpeg

Перед началом работы с FFmpeg необходимо инициализировать библиотеку. Это стандартная процедура, которая позволит нам использовать её функции и API:

#include <libavformat/avformat.h>
#include <libavcodec/avcodec.h>
#include <libswscale/swscale.h>

av_register_all();
avformat_network_init();

Шаг 2: Подготовка структуры для декодирования

Следующим шагом будет создание необходимых структур и инициализация кодека для декодирования H.264:

AVCodec *codec = avcodec_find_decoder(AV_CODEC_ID_H264);
if (!codec) {
    fprintf(stderr, "Codec not found\n");
    exit(1);
}

AVCodecContext *codecContext = avcodec_alloc_context3(codec);
if (!codecContext) {
    fprintf(stderr, "Could not allocate video codec context\n");
    exit(1);
}

if (avcodec_open2(codecContext, codec, NULL) < 0) {
    fprintf(stderr, "Could not open codec\n");
    exit(1);
}

Шаг 3: Декодирование пакетов

Для декодирования данных нам потребуется создавать пакеты (AVPacket), загружать в них сырые данные и передавать в контекст кодека:

AVPacket *packet = av_packet_alloc();
AVFrame *frame = av_frame_alloc();

// Здесь должен быть механизм получения данных из TCP-сокета
// Например, с использованием recv или другого механизма считывания

while (получение_данных_из_TCP_сокета_в_буфер) {
    av_init_packet(packet);
    packet->data = buffer; // buffer содержит данные из TCP
    packet->size = buffer_size;

    int response = avcodec_send_packet(codecContext, packet);
    if (response < 0) {
        fprintf(stderr, "Error sending packet for decoding\n");
        continue;
    }

    while (response >= 0) {
        response = avcodec_receive_frame(codecContext, frame);
        if (response == AVERROR(EAGAIN) || response == AVERROR_EOF) {
            break;
        } else if (response < 0) {
            fprintf(stderr, "Error during decoding\n");
            break;
        }

        // После успешного декодирования кадра, его нужно будет передать в OpenCV
    }
}

Шаг 4: Конвертация и отображение через OpenCV

После декодирования, данные хранятся в формате, который обычно отличается от RGB, поэтому их нужно конвертировать с использованием libswscale и затем передать в OpenCV:

struct SwsContext *sws_ctx = sws_getContext(codecContext->width,
                                            codecContext->height,
                                            codecContext->pix_fmt,
                                            codecContext->width,
                                            codecContext->height,
                                            AV_PIX_FMT_BGR24,
                                            SWS_BILINEAR,
                                            NULL, NULL, NULL);

cv::Mat image(codecContext->height, codecContext->width, CV_8UC3);
uint8_t *dest[4] = {image.data, NULL, NULL, NULL};
int destStride[4] = {image.step[0], 0, 0, 0};

sws_scale(sws_ctx, frame->data, frame->linesize, 0, codecContext->height, dest, destStride);
cv::imshow("Decoded Frame", image);
cv::waitKey(30);

Шаг 5: Завершение работы и освобождение ресурсов

Необходимо освободить все выделенные ресурсы после завершения декодирования:

av_frame_free(&frame);
av_packet_free(&packet);
avcodec_free_context(&codecContext);
sws_freeContext(sws_ctx);

Таким образом, при соблюдении последовательности шагов вы сможете успешно декодировать H.264 и отображать изображения через OpenCV. Это ключевые этапы в интеграции FFmpeg с OpenCV для работы с видео в реальном времени.