ffmpeg av_parser_parse2函数分析各种码流测试程序 ---------------------------------------- author: hjjdebug date: 2023年 07月 14日 星期五 16:14:05 CST ---------------------------------------- 测试程序见后, 可编译运行(ffmpeg v4.4) 我需要一个简单的程序,实现能跟入ffmpeg 库.了解av_parser_parse2的工作原理. 下面是跟踪调试部分记录. 关于测流码流的获取,通常我们见到的是音视频在一起的ts流文件,你可以用ffmpeg 工具提取.

例如: 找一个或录一个h264的音视频码率,存为1.ts, 用下面命令抽取出视频扔掉音频. ffmpeg -i 1.ts -c:v copy -an 1.h264 如果不是h264的码流,也可以转换,方法: ffmpeg -i not_ffmpeg.ts -c:v h264 -an 1.h264

---------------------------------------- 1. avcodec_find_decoder(id); ---------------------------------------- id: AV_CODEC_ID_H264, 根据id来查找AVCodec, 所有的codec 用一个列表指针来管理,依次枚举这个列表,在libavcodec/codec_list.c中定义 看看它们的id与所查的是否一致就可以了,这样就找到了 一个对象指针 ff_h264_decoder, 在libavcodec/h264dec.c中定义 一些关键函数如.init,.decode,.close等自然都有了着落. AVCodec ff_h264_decoder = {     .name                  = "h264",     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10"),     .type                  = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,     .id                    = AV_CODEC_ID_H264,     .priv_data_size        = sizeof(H264Context),     .init                  = h264_decode_init,     .close                 = h264_decode_end,     .decode                = h264_decode_frame,     .capabilities          = /*AV_CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND |*/ AV_CODEC_CAP_DR1 |                              AV_CODEC_CAP_DELAY | AV_CODEC_CAP_SLICE_THREADS |                              AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS,     .... //忽略若干硬件加速项     .caps_internal         = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE | FF_CODEC_CAP_EXPORTS_CROPPING |                              FF_CODEC_CAP_ALLOCATE_PROGRESS | FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,     .flush                 = h264_decode_flush,     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(ff_h264_update_thread_context),     .profiles              = NULL_IF_CONFIG_SMALL(ff_h264_profiles),     .priv_class            = &h264_class, }; -------------------------------------------------------------------------------- 2.    AVCodecContext *pCodecCtx = avcodec_alloc_context3(pCodec); -------------------------------------------------------------------------------- 依据pCodec分配一个AVCodecContext, 并进行必要的初始化 AVCodecContext, 我看了一眼,1800行的结构定义令人镗目结舌! 可见codec 结构不大,但ctx 结构很大!! 它的第一个重要单元是 typedef struct AVCodecContext {  //1800 行的结构定义     const AVClass *av_class;  // 它是一个AVClass, 在这个类指针中,会描述该Context类选项信息     ... } 这里介绍几个概念,默认值 没有codec 的ctx; s->codec 时基 time_base = {0,1} s->framerate = {0,1} s->pkg_timebase = {0,1} s->sample_aspect_ratio = {0,1} s->pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE; s->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_NONE; s->av_class = &av_codec_context_class; //重要!! 由这个指针可以找到这个类叫什么名称,有什么选项等信息 这里,所有的codecCtx 都指向一个av_codec_context_class 对象地址. 这是一个AVClass 对象 av_codec_context_class 定义在libavcodec/options.c中 看一下它的定义: static const AVClass av_codec_context_class = {     .class_name              = "AVCodecContext",     .item_name               = context_to_name,     .option                  = avcodec_options,     .version                 = LIBAVUTIL_VERSION_INT,     .log_level_offset_offset = offsetof(AVCodecContext, log_level_offset),     .child_next              = codec_child_next, #if FF_API_CHILD_CLASS_NEXT     .child_class_next        = codec_child_class_next, #endif     .child_class_iterate     = codec_child_class_iterate,     .category                = AV_CLASS_CATEGORY_ENCODER,     .get_category            = get_category, }; 类名称"AVCodecContext" codec名称函数:根据codecCtx指针,返回codecCtx->codec->name 查找codec私有数据函数, 返回s->priv_data 查找codec私有类函数, 返回s->priv_class 等函数 通用选项定义表: avcodec_options 由于定义了选项表,一个函数调用就能填充AVCodecCtx对象的一些默认选项. av_opt_set_defaults2(void *s) opt = av_opt_next(s,opt); //获取s对象的下一个选项地址. s对象是分配的ctx对象, 根据opts 的定义把其值填入s 所在的成员中. 例如填整数值 write_number(s, opt, dst, 1, 1, opt->default_val.i64); 单纯的写num, s指针是不需要的,但出错时s指针可以传递给av_log,故保留其指针 小知识: AVClass 类是什么? (最抽象的类) 从AVClass 的一个实例av_codec_context_class 中, 我们也大概知道了AVClass 类是干什么的了,它是描述一个 Context类的类,说明了被描述者的名称,选项等信息.

//跟codec相关的信息要保留 s->codec = codec; s->codec_id = codec->id; s->codec_type = codec->type; if(codec->priv_data_size) {     s->priv_data=av_mallocz(codec->priv_data_size); //H264Context ,大小53k, 看前面定义     if(codec->priv_class) //codec 的私有类 h264_class,参加前面decoder定义     {             *(const AVClass**)s->priv_data = codec->priv_class; //私有类指针填充到私有数据第一项             av_opt_set_defaults(s->priv_data); // 这个priv_data 是一个含av_optios的AVClass 对象,所以可以对其成员进行初始化.     } } h264_class 定义很简单. 如下,是一个AVClass 对象: 这样可以对H264Context 进行一些默认选项设置. static const AVClass h264_class = {     .class_name = "H264 Decoder",     .item_name  = av_default_item_name,     .option     = h264_options,     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT, }; H264Context 定义有200多行就不copy了.

H264Context 与 AVCodecContext 是什么关系, 前者是被包在后者之中的. 这样我们认为codecCtx 准备好了 小知识:AVCodec 类是什么? 以ff_h264_decoder 为例 AVCodec 是针对某种数据类型而定义的解码或编码框架,定义了codec的ID,TYPE,定义了初始化,打开,关闭函数等. 小知识:AVCodecContext 是什么数据类型? 答:对于某种给定的Codec,可以认为它是一个单实例类,定义了对数据的操作,可以用全局变量定义,而ConText类,则是包含该单实例对象的 普通实例类,可以有多个Context对象,每个对象对应于具体的一个文件或数据流,保留了流中具体的宽,高,比特率等属性信息. codec的操作结果 往往就保存在Context中, 所以Context 类往往有很大的数据结构.

---------------------------------------------------------------------------------------------------- AVCodecParserContext* pCodecParserCtx = av_parser_init(vDecoderID);//根据解码器类型获取解析器上下文 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 该函数返回一个 AVCodecParserContext, 大小352字节. typedef struct AVCodecParserContext {     void *priv_data;     struct AVCodecParser *parser;     int64_t pts;     int64_t dts; .... }; p sizeof(AVCodecParserContext) $9 = 352 parseContext 有一个重要成员,那就是parser(AVCodecParser 类型). parser 类有一个list ,在avcodec/parser_list.c 中定义,我们遍历这张表,根据 AV_CODEC_ID_H264 找到了ff_h264_parser

AVCodecParser ff_h264_parser = {        .codec_ids      = { AV_CODEC_ID_H264 },     .priv_data_size = sizeof(H264ParseContext),  //大小3144字节     .parser_init    = init,                    //分配完私有数据,调用这个init,当然对这个私有数据进行一定的初始化了.     .parser_parse   = h264_parse,  //这个函数很关键,是264数据的分析函数入口     .parser_close   = h264_close,     .split          = h264_split, };

typedef struct H264ParseContext {     ParseContext pc;     H264ParamSets ps;     H264DSPContext h264dsp;     H264POCContext poc;     H264SEIContext sei;     int is_avc;     int nal_length_size;     int got_first;     int picture_structure;     uint8_t parse_history[6];     int parse_history_count;     int parse_last_mb;     int64_t reference_dts;     int last_frame_num, last_picture_structure; } H264ParseContext;

可以理解为AVCodecParserContext 是接口类 H264ParseContext 是实现类

(gdb) p parser->priv_data_size $10 = 3144 (gdb)

--------------------------------------------------------------------------------     //解析处理，avPacket.size不为0，说明解析出完整的一帧数据             int len = av_parser_parse2(pCodecParserCtx, pCodecCtx,                     &avPacket.data, &avPacket.size,      //输出                     pCurBuf, dwCurBufSize,                //输入                     AV_NOPTS_VALUE, AV_NOPTS_VALUE, -1); -------------------------------------------------------------------------------- 由于pCodecParserCtx 被AV_CODEC_ID_H264 初始化过, s->parser = (AVCodecParser*)parser;  //这个被枚举到的parser就是ff_h264_parser, 想当于把子类对象指针付给了父类指针 所以 s->parser->parser_parse 会调用到h264_parse() 此函数会调用 next = h264_find_frame_end(p, buf, buf_size, avctx); //annex-b 模式,找头000001,并且要包含图像帧     parse_nal_units(s, avctx, buf, buf_size); //对各单元的解析,用到了bit 操作函数及 哥伦布解码