在 中,我们分析了FFmpeg中最重要的两个模块以及重要的结构体之间的关系。
后面的文章,我们先不去继续了解其他模块,先针对在之前的学习中接触到的结构体进行分析,然后在根据功能源码,继续了解FFmpeg。
AVFormatContext是包含码流参数较多的结构体。本文将会详细分析一下该结构体里每个变量的含义和作用。
一、源码整理
首先我们先看一下结构体AVFormatContext的定义的结构体源码(位于libavformat/avformat.h,本人已经将相关注释翻译成中文,方便大家理解):
1 /** 2 * I/O格式上下文 3 * 4 * sizeof(AVFormatContext)方法不能在libav*外部调用,使用avformat_alloc_context()来创建一个AVFormatContext. 5 */ 6 typedef struct AVFormatContext { 7 /** 8 * 一个用来记录和指向avoptions的类。由avformat_all_context()设置。 9 * 如果(de)muxer存在私有option也会输出。 10 */ 11 const AVClass *av_class; 12 13 /** 14 * 输入容器的格式结构体 15 * 16 * 只在解码中生成,由avformat_open_input()生成 17 */ 18 struct AVInputFormat *iformat; 19 20 /** 21 * 输出容器的格式的结构体 22 * 23 * 只在编码中生成后,必须在调用avformat_write_header()方法之前被生成好。 24 */ 25 struct AVOutputFormat *oformat; 26 27 /** 28 * 私有数据的格式。这是一个AVOptions-enabled的结构体。 29 * 当且仅当iformat/oformat.priv_class不为空的时候才会用到。 30 * 31 * - 编码时: 由avformat_write_header()设置 32 * - 解码时: 由avformat_open_input()设置 33 */ 34 void *priv_data; 35 36 /** 37 * 输入/输出上下文. 38 * 39 * - 解码时: 可以由用户自己设置(在avformat_open_intput()之前,而且必须手动关闭),也可以由avformat_open_input()设置. 40 * - 编码时: 由用户设置(在avformat_write_header之前).调用者必须注意关闭和释放的问题。 41 * 42 * 如果在iformat/oformat.flags里面设置了AVFMT_NOFILE的标志,就不要设置设个字段。 因为在这个情况下,编解码器将以其他的方式进行I/O操作,这个字段将为NULL. 43 */ 44 AVIOContext *pb; 45 46 /***************************** 流信息相关字段 ***********************************/ 47 /** 48 * 流属性标志.是AVFMTCTX_*的集合 49 * 由libavformat设置. 50 */ 51 int ctx_flags; 52 53 /** 54 * AVFormatContext.streams -- 流的数量 55 * 56 * 由avformat_new_stream()设置,而且不能被其他代码更改. 57 */ 58 unsigned int nb_streams; 59 /** 60 * 文件中所有流的列表.新的流主要由avformat_new_stream()创建. 61 * 62 * - 解码时: 流是在avformat_open_input()方法里,由libavformat创建的。如果在ctx_flags里面设置了AVFMTCTX_NOHEADER,那么新的流也可能由av_read_frame()创建. 63 * - 编码时: 流是由用户创建的(在调用avformat_write_header()之前). 64 * 65 * 在avformat_free_context()释放. 66 */ 67 AVStream **streams; 68 69 #if FF_API_FORMAT_FILENAME 70 /** 71 * 输入或输出的文件名 72 * 73 * - 解码时: 由avformat_open_input()设置 74 * - 编码时: 应该在调用avformat_write_header之前由调用者设置 75 * 76 * @deprecated 本字段目前已经启用,更改为使用url地址 77 */ 78 attribute_deprecated 79 char filename[1024]; 80 #endif 81 82 /** 83 * 输入或输出的URL. 和旧文件名字段不同的是,这个字段没有长度限制. 84 * 85 * - 解码时: 有avformat_open_input()设置, 如果在avformat_open_input()设置的参数为NULL,则初始化为空字符串 86 * - 编码时: 应该在调用avformat_writer_header()之前由调用者设置(或者调用avformat_init_output_()进行设置),如果在avformat_open_output()设置的参数为NULL,则初始化为空字符串。 87 * 88 * 调用avformat_free_context()后由libavformat释放. 89 */ 90 char *url; 91 92 /** 93 * 第一帧的时间(AV_TIME_BASE:单位为微秒),不要直接设置这个值,这个值是由AVStream推算出来的。 94 * 95 * 仅用于解码,由libavformat设置. 96 */ 97 int64_t start_time; 98 99 /**100 * 流的时长(单位AV_TIME_BASE:微秒)101 *102 * 仅用于解码时,由libavformat设置.103 */104 int64_t duration;105 106 /**107 * 所有流的比特率,如果不可用的时候为0。不要设置这个字段,这个字段的值是由FFmpeg自动计算出来的。108 */109 int64_t bit_rate;110 111 unsigned int packet_size;112 int max_delay;113 114 /**115 * 用于修改编(解)码器行为的标志,由AVFMT_FLAG_*集合构成,需要用户在调用avformat_open_input()或avformat_write_header()之前进行设置116 */117 int flags;118 #define AVFMT_FLAG_* 0x**** //*****119 120 /**121 * 在确定输入格式的之前的最大输入数据量.122 * 仅用于解码, 在调用avformat_open_input()之前设置。123 */124 int64_t probesize;125 126 /**127 * 从avformat_find_stream_info()的输入数据里面读取的最大时长(单位AV_TIME_BASE:微秒)128 * 仅用于解码, 在avformat_find_stream_info()设置129 * 可以设置0让avformat使用启发式机制.130 */131 int64_t max_analyze_duration;132 133 const uint8_t *key;134 int keylen;135 136 unsigned int nb_programs;137 AVProgram **programs;138 139 /**140 * 强制使用指定codec_id视频解码器141 * 仅用于解码时: 由用户自己设置142 */143 enum AVCodecID video_codec_id;144 145 /**146 * 强制使用指定codec_id音频解码器147 * 仅用于解码时: 由用户自己设置.148 */149 enum AVCodecID audio_codec_id;150 151 /**152 * 强制使用指定codec_id字母解码器153 * 仅用于解码时: 由用户自己设置.154 */155 enum AVCodecID subtitle_codec_id;156 157 /**158 * 每个流的最大内存索引使用量。159 * 如果超过了大小,就会丢弃一些,这可能会使得seek操作更慢且不精准。160 * 如果提供了全部内存使用索引,这个字段会被忽略掉.161 * - 编码时: 未使用162 * - 解码时: 由用户设置163 */164 unsigned int max_index_size;165 166 /**167 * 最大缓冲帧的内存使用量(从实时捕获设备中获得的帧数据)168 */169 unsigned int max_picture_buffer;170 171 /**172 * AVChapter数组的数量173 */174 unsigned int nb_chapters;175 AVChapter **chapters;176 177 /**178 * 整个文件的元数据179 *180 * - 解码时: 在avformat_open_input()方法里由libavformat设置181 * - 编码时: 可以由用户设置(在avformat_write_header()之前)182 *183 * 在avformat_free_context()方法里面由libavformat释放184 */185 AVDictionary *metadata;186 187 /**188 * 流开始的绝对时间(真实世界时间)189 */190 int64_t start_time_realtime;191 192 /**193 * 用于确定帧速率的帧数194 * 仅在解码时使用195 */196 int fps_probe_size;197 198 /**199 * 错误识别级别.200 */201 int error_recognition;202 203 /**204 * I/O层的自定义中断回调.205 */206 AVIOInterruptCB interrupt_callback;207 208 /**209 * 启动调试的标志210 */211 int debug;212 #define FF_FDEBUG_TS 0x0001213 214 /**215 * 最大缓冲持续时间216 */217 int64_t max_interleave_delta;218 219 /**220 * 允许非标准扩展和实验221 */222 int strict_std_compliance;223 224 /**225 * 检测文件上发生事件的标志226 */227 int event_flags;228 #define AVFMT_EVENT_FLAG_METADATA_UPDATED 0x0001 229 230 /**231 * 等待第一个事件戳要读取的最大包数232 * 仅解码 233 */234 int max_ts_probe;235 236 /**237 * 在编码期间避免负时间戳.238 * 值的大小应该是AVFMT_AVOID_NEG_TS_*其中之一.239 * 注意,这个设置只会在av_interleaved_write_frame生效240 * - 编码时: 由用户设置241 * - 解码时: 未使用242 */243 int avoid_negative_ts;244 #define AVFMT_AVOID_NEG_TS_*245 246 /**247 * 传输流id.248 * 这个将被转移到解码器的私有属性. 所以没有API/ABI兼容性249 */250 int ts_id;251 252 /**253 * 音频预加载时间(单位:毫秒)254 * 注意:并非所有的格式都支持这个功能,如果在不支持的时候使用,可能会发生不可预测的事情.255 * - 编码时: 由用户设置256 * - 解码时: 未使用257 */258 int audio_preload;259 260 /**261 * 最大块时间(单位:微秒).262 * 注意:并非所有格式都支持这个功能,如果在不支持的时候使用,可能会发生不可预测的事情.263 * - 编码时: 由用户设置264 * - 解码时: 未使用265 */266 int max_chunk_duration;267 268 /**269 * 最大块大小(单位:bytes)270 * 注意:并非所有格式都支持这个功能,如果在不支持的时候使用,可能会发生不可预测的事情.271 * - 编码时: 由用户设置272 * - 解码时: 未使用273 */274 int max_chunk_size;275 276 /**277 * 强制使用wallclock时间戳作为数据包的pts/dts278 */279 int use_wallclock_as_timestamps;280 281 /**282 * avio标志283 */284 int avio_flags;285 286 /**287 * 可以用各种方法估计事件的字段288 */289 enum AVDurationEstimationMethod duration_estimation_method;290 291 /**292 * 打开流时跳过初始字节293 */294 int64_t skip_initial_bytes;295 296 /**297 * 纠正单个时间戳溢出298 */299 unsigned int correct_ts_overflow;300 301 /**302 * 强制寻找任何帧303 */304 int seek2any;305 306 /**307 * 在每个包只会刷新I/O context308 */309 int flush_packets;310 311 /**312 * 格式探索得分313 */314 int probe_score;315 316 /**317 * 最大读取字节数(用于识别格式)318 */319 int format_probesize;320 321 /**322 * 允许的编码器列表(通过','分割)323 */324 char *codec_whitelist;325 326 /**327 * 允许的解码器列表(通过','分割 )328 */329 char *format_whitelist;330 331 ......./**332 * 强制视频解码器333 */334 AVCodec *video_codec;335 336 /**337 * 强制音频解码器338 */339 AVCodec *audio_codec;340 341 /**342 * 强制字母解码器343 */344 AVCodec *subtitle_codec;345 346 /**347 * 强制数据解码器348 */349 AVCodec *data_codec;350 351 /**352 * 在元数据头中写入填充的字节数353 */354 int metadata_header_padding;355 356 /**357 * 用户数据(放置私人数据的地方)358 */359 void *opaque;360 361 /**362 * 用于设备和应用程序之间的回调363 */364 av_format_control_message control_message_cb;365 366 /**367 * 输出时间戳偏移量(单位:微秒)368 */369 int64_t output_ts_offset;370 371 /**372 * 转储格式分隔符373 */374 uint8_t *dump_separator;375 376 /**377 * 强制使用的数据解码器id378 */379 enum AVCodecID data_codec_id;380 381 #if FF_API_OLD_OPEN_CALLBACKS382 /**383 * 需要为解码开启更多的IO contexts时调用384 * @deprecated 已弃用,建议使用io_open and io_close.385 */386 attribute_deprecated387 int (*open_cb)(struct AVFormatContext *s, AVIOContext **p, const char *url, int flags, const AVIOInterruptCB *int_cb, AVDictionary **options);388 #endif389 390 /**391 * ',' separated list of allowed protocols.392 * - encoding: unused393 * - decoding: set by user394 */395 char *protocol_whitelist;396 397 /**398 * 打开新IO流的回调399 */400 int (*io_open)(struct AVFormatContext *s, AVIOContext **pb, const char *url,401 int flags, AVDictionary **options);402 403 /**404 * 关闭流的回调(流是由AVFormatContext.io_open()打开的)405 */406 void (*io_close)(struct AVFormatContext *s, AVIOContext *pb);407 408 /**409 * ',' 单独的不允许的协议的列表410 * - 编码: 没使用到411 * - 解码: 由用户设置412 */413 char *protocol_blacklist;414 415 /**416 * 最大流数417 * - 编码: 没使用到418 * - 解码: 由用户设置419 */420 int max_streams;421 } AVFormatContext;
二、AVForamtContext 重点字段
在使用FFMPEG进行开发的时候,AVFormatContext是一个贯穿始终的数据结构,很多函数都要用到它作为参数。它是FFMPEG解封装(flv,mp4,rmvb,avi)功能的结构体。下面看几个主要变量的作用(在这里考虑解码的情况):
struct AVInputFormat *iformat:输入数据的封装格式AVIOContext *pb:输入数据的缓存unsigned int nb_streams:视音频流的个数AVStream **streams:视音频流char filename[1024]:文件名int64_t duration:时长(单位:微秒us,转换为秒需要除以1000000)int bit_rate:比特率(单位bps,转换为kbps需要除以1000)AVDictionary *metadata:元数据
视频的时长可以转换成HH:MM:SS的形式,示例代码如下:
AVFormatContext *pFormatCtx;CString timelong;...//duration是以微秒为单位//转换成hh:mm:ss形式int tns, thh, tmm, tss;tns = (pFormatCtx->duration)/1000000;thh = tns / 3600;tmm = (tns % 3600) / 60;tss = (tns % 60);timelong.Format("%02d:%02d:%02d",thh,tmm,tss);
视频的原数据(metadata)信息可以通过AVDictionary获取。元数据存储在AVDictionaryEntry结构体中,如下所示:
typedef struct AVDictionaryEntry { char *key; char *value;} AVDictionaryEntry;
每一条元数据分为key和value两个属性。
在ffmpeg中通过av_dict_get()函数获得视频的原数据。
下列代码显示了获取元数据并存入meta字符串变量的过程,注意每一条key和value之间有一个"\t:",value之后有一个"\r\n"
//MetaData------------------------------------------------------------//从AVDictionary获得//需要用到AVDictionaryEntry对象//CString author,copyright,description;CString meta=NULL,key,value;AVDictionaryEntry *m = NULL;//不用一个一个找出来/* m=av_dict_get(pFormatCtx->metadata,"author",m,0);author.Format("作者:%s",m->value);m=av_dict_get(pFormatCtx->metadata,"copyright",m,0);copyright.Format("版权:%s",m->value);m=av_dict_get(pFormatCtx->metadata,"description",m,0);description.Format("描述:%s",m->value);*///使用循环读出//(需要读取的数据,字段名称,前一条字段(循环时使用),参数)while(m=av_dict_get(pFormatCtx->metadata,"",m,AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)){ key.Format(m->key); value.Format(m->value); meta+=key+"\t:"+value+"\r\n" ;}