最简单的基于FFMPEG的转码程序分析 ＋ffmpga代码简析（转 ＋总结）

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  模块：

　　  libavcodec    - 编码解码器
        libavdevice   - 输入输出设备的支持
        libavfilter   - 视音频滤镜支持
        libavformat   - 视音频等格式的解析
        libavutil     - 工具库
        libpostproc   - 后期效果处理
        libswscale    - 图像颜色、尺寸转换

1. ffmpga代码简析

1.1 av_log()

　　av_log()是FFmpeg中输出日志的函数。随便打开一个FFmpeg的源代码文件，就会发现其中遍布着av_log()函数。一般情况下FFmpeg类库的源代码中是不允许使用printf()这种的函数的，所有的输出一律使用av_log()。av_log()的声明位于libavutil\log.h，如下所示。　　　　                    void av_log(void *avcl, int level, const char *fmt, ...) av_printf_format(3, 4); 

这个函数的声明有两个地方比较特殊：

（1）函数最后一个参数是“…”。
在C语言中，在函数参数数量不确定的情况下使用“…”来代表参数。例如printf()的原型定义如下：  int printf (const char*, ...);  

（2）它的声明后面有一个av_printf_format(3, 4)。有关这个地方的左右还没有深入研究，网上资料中说它的作用是按照printf()的格式检查av_log()的格式。

av_log()每个字段的含义如下：
avcl：指定一个包含AVClass的结构体。
level：log的级别
fmt：和printf()一样。

由此可见，av_log()和printf()的不同主要在于前面多了两个参数。其中第一个参数指定该log所属的结构体，例如AVFormatContext、AVCodecContext等等。第二个参数指定log的级别，源代码中定义了如下几个级别：AV_LOG_PANIC，AV_LOG_FATAL，AV_LOG_ERROR，AV_LOG_WARNING，AV_LOG_INFO，AV_LOG_VERBOSE，AV_LOG_DEBUG。 每个级别定义的数值代表了严重程度，数值越小代表越严重。默认的级别是AV_LOG_INFO。此外，还有一个级别不输出任何信息，即 AV_LOG_QUIET。

当前系统存在着一个“Log级别”。所有严重程度高于该级别的Log信息都会输出出来。例如当前的Log级别是 AV_LOG_WARNING，则会输出AV_LOG_PANIC，AV_LOG_FATAL，AV_LOG_ERROR，AV_LOG_WARNING 级别的信息，而不会输出AV_LOG_INFO级别的信息。可以通过av_log_get_level()获得当前Log的级别，通过另一个函数 av_log_set_level()设置当前的Log级别。

1.1 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

　　用过C的人都知道每一个C的程序都会有一个main()，但有时看别人写的程序发现主函数不是int main(),而是int _tmain()，而且头文件也不是<iostream.h>而是<stdafx.h>,会困惑吧？首先，这个_tmain()是为了支持unicode所使用的main一个别名而已，既然是别名，应该有宏定义过的，在哪里定义的呢？就在那个让你困惑的<stdafx.h>里，有这么两行
　　#include <stdio.h>
　　#include <tchar.h>
我们可以在头文件<tchar.h>里找到_tmain的宏定义
　　#define _tmain main
所以，经过预编译以后， _tmain就变成main了

//_TCHAR类型是宽字符型字符串，和我们一般常用的字符串不同，它是32位或者更 高的操作系统中所使用的类型.

1.2 源码——通用部分

(1). av_register_all (),     avcodec_register_all ()

　 avcodec_register_all() : 注册 hwaccel,encoder,decoder,parser,bitstream
    av_register_all() : 注册 muxer,demuxer,protocol,在所有基于ffmpeg的应用程序中几乎第一个被调用的。只有调用了该函数，才能使用复用器，编码器等
    avfilter_register_all() : 注册 滤镜filter

(2).内存分配：av_malloc()，av_realloc()，av_mallocz()，av_calloc()，av_free()，av_freep()

　　内存操作常见函数位于  libavutil\mem.中：

av_malloc()——简单封装了系统的malloc（），并做错误检查工作；

av_realloc()——简单封装了系统的realloc（），用于对申请的内存大小进行调整；

av_mallocz()——av_mallocz()中调用了av_malloc()之后，又调用memset()将分配的内存设置为0

av_calloc()——简单封装了av_mallocz();

av_freep()——释放申请的内存；

av_freep()——简单封装了av_free()，并且在释放内存之后将目标指针设置为null。

(3).ffmpeg结构体

a) 解协议（http,rtsp,rtmp,mms）

AVIOContext，URLProtocol，URLContext 主要存储视音频使用的协议的类型以及状态。URLProtocol存储输入视音频使用的封装格式。每种协议都对应一个URLProtocol结构。（注 意：FFMPEG中文件也被当做一种协议“file”）

b)解封装（flv,avi,rmvb,mp4）

AVFormatContext主要存储视音频封装格式中包含的信息；AVInputFormat存储输入视音频使用的封装格式。每种视音频封装格式都对应一个AVInputFormat 结构。

c) 解码（h264,mpeg2,aac,mp3）

每个AVStream存储一个视频/音频流的相关数据；每个AVStream对应一个AVCodecContext，存储该视频/音频流使用解码方式的相关数据；每个AVCodecContext中对应一个AVCodec，包含该视频/音频对应的解码器。每种解码器都对应一个AVCodec结构。

d) 存数据

视频的话，每个结构一般是存一帧；音频可能有好几帧

解码前数据：AVPacket

解码后数据：AVFrame

AVFormatContext：统领全局的基本结构体。主要用于处理封装格式（FLV/MKV/RMVB等）

AVIOContext：输入输出对应的结构体，用于输入输出（读写文件，RTMP协议等）。

AVStream，AVCodecContext：视音频流对应的结构体，用于视音频编解码。

AVFrame：存储非压缩的数据（视频对应RGB/YUV像素数据，音频对应PCM采样数据）

AVPacket：存储压缩数据（视频对应H.264等码流数据，音频对应AAC/MP3等码流数据）

(4). avio_open2()

该函数用于打开FFmpeg的输入输出文件。avio_open2()的声明位于libavformat\avio.h文件中 int avio_open2(AVIOContext **s, const char *url, int flags,  const AVIOInterruptCB *int_cb, AVDictionary **options) 

　　s：函数调用成功之后创建的AVIOContext结构体。
　　url：输入输出协议的地址（文件也是一种“广义”的协议，对于文件来说就是文件的路径）。
　　flags：打开地址的方式。AVIO_FLAG_READ：只读;AVIO_FLAG_WRITE：只写;AVIO_FLAG_READ_WRITE：读写。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(5). avcodec_find_encoder()和avcodec_find_decoder() 

查找编码器 和解码器，实质就是遍历AVCodec链表并且获得符合条件的元素，声明位于libavcodec\avcodec.h：

　　AVCodec *avcodec_find_encoder(enum AVCodecID id);

　　AVCodec *avcodec_find_decoder(enum AVCodecID id);

(6). avcodec_open2()

初始化一个视音频编解码器的AVCodecContext。avcodec_open2()的声明位于libavcodec\avcodec.h

int avcodec_open2(AVCodecContext *avctx, const AVCodec *codec, AVDictionary **options);

　　avctx：需要初始化的AVCodecContext；
　　codec：输入的AVCodec；
　　options：一些选项。例如使用libx264编码的时候，“preset”，“tune”等都可以通过该参数设置

avcodec_open2() 函数的主要工作：

　　1）为各种结构体分配内存（通过各种av_malloc()实现）
　　2）将输入的AVDictionary形式的选项设置到AVCodecContext
　　3）其他一些零零碎碎的检查，比如说检查编解码器是否处于“实验”阶段
　　4）如果是编码器，检查输入参数是否符合编码器的要求
　　5）调用AVCodec的init()初始化具体的解码器。

(7). avcodec_close()

该函数用于关闭编码器。avcodec_close()函数的声明位于libavcodec\avcodec.h

int avcodec_close(AVCodecContext *avctx);

1.3 源码——解码部分

(1). avformat_open_input()

打开媒体的过程开始于avformat_open_input()，完成：

1).输入输出结构体AVIOContext的初始化；

2).输入数据的协议（例如RTMP，或者file）的识别（通过一套评分机制）:

　　判断文件名的后缀  + 读取文件头的数据进行比对

使用获得最高分的文件协议对应的URLProtocol，通过函数指针的方式，与

FFMPEG连接（非专业用词）；

3).剩下的就是调用该URLProtocol的函数进行open,read等操作了

(2). avformat_close_input()

用于打开一个AVFormatContext，一般情况下是和avformat_open_input()成对使用的；

avformat_close_input()的声明位于libavformat\avformat.h：        void avformat_close_input(AVFormatContext **s);

函数功能：

　　1）调用AVInputFormat的read_close()方法关闭输入流
　　2）调用avformat_free_context()释放AVFormatContext
　　3）调用avio_close()关闭并且释放AVIOContext

(3). avformat_find_stream_info()

该函数可以读取一部分视音频数据并且获得一些相关的信息。avformat_find_stream_info()的声明位于libavformat\avformat.h:

int avformat_find_stream_info(AVFormatContext *ic, AVDictionary **options);     函数正常执行后返回值大于等于0;

　　c：输入的AVFormatContext
　　options：额外的选项

功能：

该函数主要用于给每个媒体流（音频/视频）的AVStream结构体赋值。它其实已经实现了解码器的查找，解码器的打开，视音频帧的读取，视音频帧的解码等工作。换句话说，该函数实际上已经“走通”的解码的整个流程。下面看一下除了成员变量赋值之外，该函数的几个关键流程：

　　1).查找解码器：find_decoder()
　　2).打开解码器：avcodec_open2()
　　3).读取完整的一帧压缩编码的数据：read_frame_internal() 注：av_read_frame()内部实际上就是调用的read_frame_internal()。
　　4).解码一些压缩编码数据：try_decode_frame()

(4). av_read_frame()

读取码流中的音频若干帧或者视频一帧。例如，解码视频的时候，每解码一个视频帧，需要先调用 av_read_frame()获得一帧视频的压缩数据，然后才能对该数据进行解码（例如H.264中一帧压缩数据通常对应一个NAL）。

　先参考了其他人对av_read_frame()的解释，在此做一个参考：通过av_read_packet(***)，读取一个包，需要说明的是此函数必须是包含整数帧的，不存在半帧的情况，以ts流为例，是读取一个完整的 PES包（一个完整pes包包含若干视频或音频es包），读取完毕后，通过av_parser_parse2(***)分析出视频一帧（或音频若干帧）， 返回，下次进入循环的时候，如果上次的数据没有完全取完，则st = s->cur_st;不会是NULL，即再此进入av_parser_parse2(***)流程，而不是下面的 av_read_packet（**）流程，这样就保证了，如果读取一次包含了N帧视频数据（以视频为例），则调用 av_read_frame（***）N次都不会去读数据，而是返回第一次读取的数据，直到全部解析完毕。

　注意：av_read_frame - 新版本的ffmpeg用的是av_read_frame，而老版本的是av_read_packet ，区别是av_read_packet读出的是包，它可能是半帧或多帧，不保证帧的完整性。av_read_frame对 av_read_packet进行了封装，使读出的数据总是完整的帧 　　

av_read_frame()的声明位于libavformat\avformat.h：   int av_read_frame(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt);

　　s：输入的AVFormatContext

　　pkt：输出的AVPacket/* 

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原文地址：http://www.cnblogs.com/zxqstrong/p/4563202.html