调用avformat_write_header后流time_base被修改，高帧率帧丢失如何解决？

原因分析 #

Matroska（MKV）复用器默认会根据视频流帧率自动调整time_base，目的是避免时间戳数值过大。当你的帧率达到2000fps时，单帧间隔仅500微秒，而复用器默认选择的毫秒级{1,1000} time_base无法区分相邻帧的时间戳（500微秒在毫秒精度下会被截断为0），导致连续帧的pts值相同，后续提取工具会将这些帧判定为重复帧而丢弃。

另外，仅手动设置AVStream和AVCodecContext的time_base并不足够——复用器在avformat_write_header阶段会根据自身逻辑覆盖这些设置，尤其是当它认为指定的time_base精度超出容器“需求”时。

解决方法 #

1. 强制Matroska复用器使用微秒级time_base

在调用avformat_write_header之前，通过AVOptions强制锁定流的time_base，阻止复用器自动调整：

// 创建输出流后，先设置基础time_base
AVStream* stream = avformat_new_stream(avFormatContext, codec);
stream->time_base = (AVRational){1, 1000000};
stream->codecpar->time_base = stream->time_base;

// 强制复用器保留指定的time_base参数
av_opt_set_int(stream, "time_base_num", 1, AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
av_opt_set_int(stream, "time_base_den", 1000000, AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);

2. 对齐编码器与容器的时间戳规则

设置AVCodecContext的time_base为微秒级，同时将帧的pts直接赋值为实际捕获的微秒时间戳（无需额外转换）：

AVCodecContext* codecCtx = avcodec_alloc_context3(codec);
codecCtx->time_base = (AVRational){1, 1000000};
codecCtx->framerate = (AVRational){2000, 1}; // 明确声明帧率，辅助复用器识别

// 给捕获帧设置微秒级时间戳
frame->pts = capture_timestamp_us; // capture_timestamp_us为实际捕获的微秒数

3. 禁用复用器的自动格式转换

如果上述方法仍无效，可添加全局选项禁止复用器自动调整时间戳和格式：

av_opt_set(avFormatContext, "auto_convert", "0", AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
av_opt_set(avFormatContext, "avoid_negative_ts", "make_non_negative", AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);

4. 验证结果

编码完成后，可用ffprobe工具验证流参数和帧时间戳：

ffprobe -v error -select_streams v:0 -show_entries stream=time_base,avg_frame_rate -show_entries frame=pts,pkt_pts_time -of csv=p=0 input.mkv

确认输出的time_base为1/1000000，且相邻帧的pkt_pts_time间隔为0.0005秒（500微秒）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者greken