最简单的视频编码器：基于libx265（编码YUV为H.265）

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最简单的视频编码器：编译

最简单的视频编码器：基于libx264（编码YUV为H.264）

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最简单的视频编码器：libvpx（编码YUV为VP8）

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本文记录一个最简单的基于libx265的H.265(HEVC)视频编码器。此前记录的编码器是通过FFmpeg调用libx265完成编码的，例如：

《最简单的基于FFmpeg的视频编码器-更新版（YUV编码为HEVC(H.265)）》

相比与上文中的编码器，本文记录的编码器属于“轻量级”的编码器。因为它不再包含FFmpeg的代码，直接调用libx265完成编码。因此项目的体积非常小巧。该编码器可以将输入的YUV数据编码为H.265码流文件。

流程图

调用libx265进行视频编码的流程图如下所示。

 

从流程图中可以看出x265的API和x264的API十分相似。它们在用法上只有微小的不同。

流程图中主要的函数如下所示。
x265_param_alloc()：为参数集结构体x265_param分配内存。
x265_param_default()：设置参数集结构体x265_param的缺省值。
x265_picture_alloc()：为图像结构体x265_picture分配内存。
x265_picture_init()：设置图像结构体x265_picture的缺省值。
x265_encoder_open()：打开编码器。
x265_encoder_encode()：编码一帧图像。
x265_encoder_close()：关闭编码器。
x265_picture_free()：释放x265_picture_alloc()申请的资源。
x265_param_free()：释放x265_param_alloc()申请的资源。

存储数据的结构体如下所示。
x265_picture：存储压缩编码前的像素数据。
x265_nal：存储压缩编码后的码流数据。

此外流程图中还包括一个“flush_encoder”模块，该模块使用的函数和编码模块是一样的。唯一的不同在于不再输入视频像素数据。它的作用是输出编码器中剩余的码流数据。

源代码

/** * 最简单的基于X265的视频编码器 * Simplest X265 Encoder * * 雷霄骅 Lei Xiaohua * [e-mail] * 中国传媒大学/数字电视技术 * Communication University of China / Digital TV Technology * http://blog.csdn.net/leixiaohua1020 * * 本程序可以YUV格式的像素数据编码为H.265码流，是最简单的 * 基于libx265的视频编码器 * * This software encode YUV data to H.265 bitstream. * It's the simplest encoder example based on libx265. */#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#if defined ( __cplusplus)extern "C"{#include "x265.h"};#else#include "x265.h"#endifint main(int argc, char** argv){int i,j;FILE *fp_src=NULL;FILE *fp_dst=NULL;int y_size;int buff_size;char *buff=NULL;int ret;x265_nal *pNals=NULL;uint32_t iNal=0;x265_param* pParam=NULL;x265_encoder* pHandle=NULL;x265_picture *pPic_in=NULL;//Encode 50 frame//if set 0, encode all frameint frame_num=50;int csp=X265_CSP_I420;int width=640,height=360;fp_src=fopen("../cuc_ieschool_640x360_yuv420p.yuv","rb");//fp_src=fopen("../cuc_ieschool_640x360_yuv444p.yuv","rb");fp_dst=fopen("cuc_ieschool.h265","wb");//Checkif(fp_src==NULL||fp_dst==NULL){return -1;}pParam=x265_param_alloc();x265_param_default(pParam);pParam->bRepeatHeaders=1;//write sps,pps before keyframepParam->internalCsp=csp;pParam->sourceWidth=width;pParam->sourceHeight=height;pParam->fpsNum=25;pParam->fpsDenom=1;//InitpHandle=x265_encoder_open(pParam);if(pHandle==NULL){printf("x265_encoder_open err\n");return 0;}y_size = pParam->sourceWidth * pParam->sourceHeight;pPic_in = x265_picture_alloc();x265_picture_init(pParam,pPic_in);switch(csp){case X265_CSP_I444:{buff=(char *)malloc(y_size*3);pPic_in->planes[0]=buff;pPic_in->planes[1]=buff+y_size;pPic_in->planes[2]=buff+y_size*2;pPic_in->stride[0]=width;pPic_in->stride[1]=width;pPic_in->stride[2]=width;break;   }case X265_CSP_I420:{buff=(char *)malloc(y_size*3/2);pPic_in->planes[0]=buff;pPic_in->planes[1]=buff+y_size;pPic_in->planes[2]=buff+y_size*5/4;pPic_in->stride[0]=width;pPic_in->stride[1]=width/2;pPic_in->stride[2]=width/2;break;   }default:{printf("Colorspace Not Support.\n");return -1;}}//detect frame numberif(frame_num==0){fseek(fp_src,0,SEEK_END);switch(csp){case X265_CSP_I444:frame_num=ftell(fp_src)/(y_size*3);break;case X265_CSP_I420:frame_num=ftell(fp_src)/(y_size*3/2);break;default:printf("Colorspace Not Support.\n");return -1;}fseek(fp_src,0,SEEK_SET);}//Loop to Encodefor( i=0;i<frame_num;i++){switch(csp){case X265_CSP_I444:{fread(pPic_in->planes[0],1,y_size,fp_src);//Yfread(pPic_in->planes[1],1,y_size,fp_src);//Ufread(pPic_in->planes[2],1,y_size,fp_src);//Vbreak;}case X265_CSP_I420:{fread(pPic_in->planes[0],1,y_size,fp_src);//Yfread(pPic_in->planes[1],1,y_size/4,fp_src);//Ufread(pPic_in->planes[2],1,y_size/4,fp_src);//Vbreak;}default:{printf("Colorspace Not Support.\n");return -1;}}ret=x265_encoder_encode(pHandle,&pNals,&iNal,pPic_in,NULL);printf("Succeed encode %5d frames\n",i);for(j=0;j<iNal;j++){fwrite(pNals[j].payload,1,pNals[j].sizeBytes,fp_dst);}}//Flush Decoderwhile(1){ret=x265_encoder_encode(pHandle,&pNals,&iNal,NULL,NULL);if(ret==0){break;}printf("Flush 1 frame.\n");for(j=0;j<iNal;j++){fwrite(pNals[j].payload,1,pNals[j].sizeBytes,fp_dst);}}x265_encoder_close(pHandle);x265_picture_free(pPic_in);x265_param_free(pParam);free(buff);fclose(fp_src);fclose(fp_dst);return 0;}

运行结果

程序的输入为一个YUV文件（已经测试过YUV444P和YUV420P两种格式）。

输出为H.265码流文件。

H.265码流文件的信息如下所示。

下载

Simplest Encoder

项目主页

SourceForge：https://sourceforge.net/projects/simplestencoder/

Github：https://github.com/leixiaohua1020/simplest_encoder

开源中国：http://git.oschina.net/leixiaohua1020/simplest_encoder

CDSN下载地址：http://download.csdn.net/detail/leixiaohua1020/8284105

该解决方案包含了几个常见的编码器的使用示例：
simplest_vpx_encoder：最简单的基于libvpx的视频编码器
simplest_x264_encoder：最简单的基于libx264的视频编码器
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