1.HEVC开源编解码器HM编译及使用方法
2.深入剖析-ijkplayer框架音视频开发

HEVC开源编解码器HM编译及使用方法

       HM (HEVC Test Model)是一个开源软件，用于帮助我们理解HEVC编码标准。它包括编码器TAppEncoder和解码器TAppDecoder，能实现HEVC标准中的所有功能，但性能不如商用编码器。该项目由JVET维护。Java解压缩源码本文记录了笔者在Ubuntu下根据HM项目的README，编译并运行一个小demo的过程。

       JVET并未将HM托管到GitHub，而是将其托管在gitlab仓库vcgit.hhi.fraunhofer.de...中。我们可以在该页面找到仓库的git URL，然后在Ubuntu中使用git clone命令克隆源代码：

       进入代码目录后，创建名为build的文件夹，并进入该文件夹：

       在build目录下运行以下指令：

       注意，执行上述指令前需要预先安装cmake工具。

       执行cmake后，在当前目录下应该会看到一个Makefile，然后我们可以使用make进行编译：

       编译过程可能较长：

       编译过程中，ppt源码下载如果没有错误，几分钟内即可完成。如果读者在编译过程中遇到依赖问题，可以自行搜索并安装，HM的编译过程相对顺利，没有太多难点。

       当make的进度达到%时，说明编译完成。最后几行输出表明编译出的可执行文件位于相应位置，可以在“HM/bin/umake/gcc-9.4/x_/release”目录下找到“MCTSExtractor”“parcat”“SEIRemovalApp”“TAppDecoder”“TAppDecoderAnalyser”“TAppEncoder”等可执行文件。

       接下来，我们使用TAppEncoder进行测试，将一个未压缩的yuv序列编码成HEVC视频序列。我们使用的是Derf's Test Media Collection数据集中的akiyo视频序列。下载akiyo_cif.y4m文件后，将其与TAppEncoder可执行文件放在同一文件夹中。

       在HM项目的设备点检源码doc目录下，有一个名为software-manual.pdf的说明文档，详细介绍了HM软件的使用方法。通过阅读该文档，我们可以了解TAppEncoder通过-c参数指定配置文件，并在项目的cfg目录下找到示例配置文件。我们将其中一个配置文件拷贝到工作目录下，并执行代码。如果出现错误，可能是因为配置文件中没有指定帧率和编码总帧数。这是一个HM项目的小坑，需要仔细调试。

       修改配置文件后，再次执行指令，即可正常编码。编码完成后，可以在当前目录下找到输出文件akiyo_hevc.bin，使用PotPlayer播放，文件监视源码显示输入格式为HEVC。但可能存在一些播放异常，需要进一步检查。

       我们可以使用开源软件GitlHEVCAnalyzer对akiyo_hevc.bin进行分析，该软件可以显示视频中的CU、PU等单元以及分块信息。

       --更新：使用HM的TAppEncoder对akiyo_cif.y4m进行编码时，编码后的视频画面会发生色彩异常和抖动异常。目前，已找到原因并成功解决。在解决此问题之前，我们需要了解y4m文件格式。Y4M是一种保存原始YUV序列的文件封装格式，包含视频属性信息。而HM的TAppEncoder编码器需要接收仅由视频帧组成的像素矩阵数据。因此，直接将akiyo_cif.y4m文件输入到HM编码器中可能导致帧不对齐，android ams源码造成抖动。解决方法是提取视频每一帧像素矩阵，丢弃视频属性信息，并将它们写入新文件。使用ffmpeg进行视频内容提取后，将得到的akiyo_yuv.yuv文件输入到TAppEncoder中，以相同方式进行编码，即可正常播放视频。

深入剖析-ijkplayer框架音视频开发

       随着互联网技术的迅猛发展，移动设备上的视频播放需求日益增长，催生了一系列开源和闭源播放器。这些播放器的功能虽然强大，兼容性也颇优，但其基本模块通常包括事务处理、数据接收和解复用、音视频解码以及渲染。以下是一个简化的基本框架图。

       在众多播放器项目中，我们选择了ijkplayer进行源码分析。ijkplayer是一款基于FFPlay的轻量级Android/iOS视频播放器，支持跨平台，API易于集成，编译配置可裁剪，方便控制安装包大小。本文基于ijkplayer的k0.7.6版本，重点分析其C语言实现的核心代码，以iOS平台为例，Android平台实现类似，具体请读者自行研究。

       ijkplayer的主要目录结构如下：tool（初始化项目工程脚本）、config（编译ffmpeg使用的配置文件）、extra（存放编译ijkplayer所需的依赖源文件，如ffmpeg、openssl等）、ijkmedia（核心代码）、ijkplayer（播放器数据下载及解码相关）、ijksdl（音视频数据渲染相关）、ios（iOS平台上的上层接口封装以及平台相关方法）、android（android平台上的上层接口封装以及平台相关方法）。iOS和Android平台在功能实现上的主要差异在于视频硬件解码和音视频渲染。

       ijkplayer的初始化流程包括创建播放器对象，打开ijkplayer/ios/IJKMediaDemo/IJKMediaDemo.xcodeproj工程，在IJKMoviePlayerViewController类中viewDidLoad方法中创建了IJKFFMoviePlayerController对象，即iOS平台上的播放器对象。

       ijkplayer的初始化方法具体实现如下：创建了IjkMediaPlayer结构体实例_mediaPlayer，主要完成了以下三个动作：创建平台相关的IJKFF_Pipeline对象，包括视频解码以及音频输出部分；至此，ijkplayer播放器初始化的相关流程已经完成。

       ijkplayer实际上是基于ffplay.c实现的，本章节将以该文件为主线，从数据接收、音视频解码、音视频渲染及同步这三大方面进行讲解，要求读者具备基本的ffmpeg知识。

       当外部调用prepareToPlay启动播放后，ijkplayer内部最终会调用到ffplay.c中的stream_open方法，该方法是启动播放器的入口函数，在此会设置player选项，打开audio output，最重要的是调用stream_open方法。

       从代码中可以看出，stream_open主要做了以下几件事情：创建上下文结构体，设置中断函数，打开文件，探测媒体类型，打开视频、音频解码器，读取媒体数据，将音视频数据分别送入相应的queue中，重复读取和送入数据步骤。

       ijkplayer在视频解码上支持软解和硬解两种方式，可在播放前配置优先使用的解码方式，播放过程中不可切换。iOS平台上硬解使用VideoToolbox，Android平台上使用MediaCodec。ijkplayer中的音频解码只支持软解，暂不支持硬解。

       ijkplayer中Android平台使用OpenSL ES或AudioTrack输出音频，iOS平台使用AudioQueue输出音频。audio output节点在ffp_prepare_async_l方法中被创建。

       iOS平台上采用OpenGL渲染解码后的YUV图像，渲染线程为video_refresh_thread，最后渲染图像的方法为video_image_display2。

       对于播放器来说，音视频同步是一个关键点，同时也是一个难点。通常音视频同步的解决方案就是选择一个参考时钟，播放时读取音视频帧上的时间戳，同时参考当前时钟参考时钟上的时间来安排播放。

       ijkplayer支持的事件比较多，具体定义在ijkplayer/ijkmedia/ijkplayer/ff_ffmsg.h中。在播放器底层上报事件时，实际上就是将待发送的消息放入消息队列，另外有一个线程会不断从队列中取出消息，上报给外部。

       本文只是粗略的分析了ijkplayer的关键代码部分，平台相关的解码、渲染以及用户事务处理部分，都没有具体分析到，大家可以参考代码自行分析。