C# FFMPEG.AutoGen音视频录制

### 使用 C# 和 FFMPEG.AutoGen 进行音视频录制

为了实现基于 C# 的应用程序来利用 FFmpeg 库的功能，可以借助于 `FFMPEG.AutoGen` 绑定库。此绑定允许开发者通过 .NET 平台调用 FFmpeg API 来处理多媒体文件。

#### 安装依赖项

首先，在项目中安装 `FFMPEG.AutoGen` NuGet 包：

dotnet add package FFmpeg.AutoGen

对于 FFmpeg 自身的编译版本，可以通过官方源码树获取并构建本地副本[^1] 或者使用预编译二进制包。

#### 初始化环境变量

确保将 FFmpeg 可执行文件路径添加到系统的 PATH 环境变量中以便程序能够找到它。

#### 编写录音代码示例

下面是一个简单的例子展示如何捕捉音频流并将之保存为 MP3 文件：

using System;
using FFmpeg.AutoGen;

namespace AudioRecordingExample {
    class Program {
        static unsafe void Main(string[] args) {
            ffmpeg.avformat_network_init();

            AVFormatContext* formatCtx = null;
            var outputUrl = "output.mp3";
            
            // 打开输出文件上下文
            int ret = ffmpeg.avformat_alloc_output_context2(&formatCtx, null, null, outputUrl);
            if (ret < 0 || formatCtx == null)
                throw new Exception("Could not allocate or open context");

            // 添加音频编码器
            AddAudioStream(formatCtx);

            // 写入头信息
            ret = ffmpeg.avio_open(&formatCtx->pb, outputUrl, ffmpeg.AVIO_FLAG_WRITE);
            if (ret < 0)
                throw new Exception("Failed to open file for writing.");

            ret = ffmpeg.avformat_write_header(formatCtx, null);
            if (ret < 0)
                throw new Exception("Error occurred when opening output URL");

            Console.WriteLine($"Writing audio data into {outputUrl}");

            // 此处应加入循环读取麦克风输入数据，并将其编码后写入文件
            
            // 结束时关闭资源
            CleanupResources(formatCtx);
        }

        private static unsafe void AddAudioStream(AVFormatContext* fmt_ctx) {
            /* 配置参数 */
            AVRational time_base = new() { num = 1, den = 16000 };
            AVCodecParameters* codecpar = null;
            AVStream* stream = ffmpeg.avformat_new_stream(fmt_ctx, null);
            if (stream == null)
                throw new InvalidOperationException("Failed allocating output stream");
                
            codecpar = stream->codecpar;
            codecpar->codec_type = AVMediaType.AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
            codecpar->codec_id = ffmpeg.AV_CODEC_ID_MP3; // 设置MP3编码方式
            codecpar->sample_rate = 16000;
            codecpar->channels = 1;
            codecpar->channel_layout = ffmpeg.AV_CH_LAYOUT_MONO;
            codecpar->bits_per_coded_sample = 16;
            codecpar->bit_rate = 128_000L;

            // 查找合适的编码器
            AVCodec* encoder = ffmpeg.avcodec_find_encoder(codecpar->codec_id);
            if (encoder == null)
                throw new ArgumentException("Encoder not found");

            fixed (AVCodecContext** p_codec_ctx = &fmt_ctx->streams[0]->codec){
                *p_codec_ctx = ffmpeg.avcodec_alloc_context3(encoder);
                (*p_codec_ctx)->time_base = time_base;
                (*p_codec_ctx)->sample_fmt = ffmpeg.av_get_pcm_audio_format(16); // PCM S16LE
                (*p_codec_ctx)->bit_rate = codecpar->bit_rate;
                (*p_codec_ctx)->sample_rate = codecpar->sample_rate;
                (*p_codec_ctx)->channels = codecpar->channels;
                (*p_codec_ctx)->channel_layout = codecpar->channel_layout;

                // 开启编码器
                if ((ffmpeg.avcodec_open2(*p_codec_ctx, encoder, null)) < 0)
                    throw new ApplicationException("Cannot open audio encoder.");
            }
        }

        private static unsafe void CleanupResources(AVFormatContext* ctx) {
            try{
                ffmpeg.av_write_trailer(ctx);
                ffmpeg.avio_close(ctx->pb);
                foreach(var s in ctx->streams){
                    ffmpeg.avcodec_free_context(&s.codec);
                    ffmpeg.av_freep((void**)&s);
                }
                ffmpeg.avformat_free_context(ctx);
            } catch(Exception ex){
                Console.Error.WriteLine(ex.Message);
            }
        }
    }
}

这段代码展示了创建一个新的媒体容器、配置音频流以及初始化相应的编码设置的过程。实际应用中还需要捕获来自声卡的数据帧并通过上述定义好的管道进行压缩存储。