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FFmpeg命令行工具学习(四):FFmpeg API 介绍与通用 API 分析

来源:必威体育20万提不出来   发布时间:2019-11-19   点击量:383

一、FFmpeg 相关术语

1. 容器/文件(Container/File):即特定格式的多媒体文件,比如MP4,flv,mov等。

2. 媒体流(Stream):表示在时间轴上的一段连续的数据,比如一段声音数据、一段视频数据或者一段字母数据,可以是压缩的,也可以是非压缩的,压缩的数据需要关联特定的编解码器。

3. 数据帧/数据包(Frame/Packet):通常一个媒体流是由大量的数据帧组成的,对于压缩数据,帧对应着编解码器的最小处理单元,分属于不同媒体流的数据帧交错存储与容器之中。

4. 编解码器:编解码器是以帧为单位实现压缩数据和原始数据之间的相互转换的。

前面介绍的术语,就是FFmpeg中抽象出来的概念。其中:

1. AVFormatContext:就是对容器或者媒体文件层次的抽象。

2. AVStream:在文件中(容器里面)包含了多路流(音频流、视频流、字幕流),AVStream 就是对流的抽象。

3. AVCodecContext 与 AVCodec:在每一路流中都会描述这路流的编码格式,对编解码器格式以及编解码器的抽象就是AVCodecContext 与 AVCodec。

4. AVPacket 与 AVFrame:对于编码器或者解码器的输入输出部分,也就是压缩数据以及原始数据的抽象就是AVPacket与AVFrame。

5. AVFilter:除了编解码之外,对音视频的处理肯定是针对于原始数据的处理,也就是针对AVFrame的处理,使用的就是AVFilter。

二、FFmpeg 通用 API 分析

1. av_register_all 分析 

在最开始编译FFmpeg的时候,我们做了一个configure的配置,其中开启或者关闭了很多选项。configure的配置会生成两个文件:config.mk和config.h。

config.mk:就是makefile文件需要包含进去的子模块,会作用在编译阶段,帮助开发者编译出正确的库。config.h:作用在运行阶段,主要是确定需要注册那些容器及编解码格式到FFmpeg框架中。

调用 av_register_all 就可以注册config.h里面开发的编解码器,然后会注册所有的Muxer和Demuxer(封装格式),最后注册所有的Protocol(协议)。

这样在configure时开启或者关闭的选项就作用到了运行时,该函数的源码分析设计的源码文件包括:url.c、allformats.c、mux.c、format.c 等文件。已经将这几个源码文件单独提出来了,并放在百度网盘上了,地址:https://pan.baidu.com/s/17IeTe8Jrn2OPIH8BKEaLPg。

2. av_find_codec 分析

这个方法包含了两部分的内容:一部分是寻找解码器,一部分是寻找编码器。其实在av_register_all的函数执行时,就已经把编码器和解码器都存放到一个链表中了。这里寻找编解码器就是从上一步构造的链表中遍历,通过Codec的ID或者name进行条件匹配,最终返回对于的Codec。

3. avcodec_open2 分析

该函数是打开编解码器(Codec)的函数,无论是编码过程还是解码过程,都会用到这个函数。该函数的输入参数有三个:第一个是AVCodecContext,解码过程由FFmpeg引擎填充,编码过程由开发者自己构造,如果想传入私有参数,则为它的priv_data设置参数;第二个参数是上一步通过av_find_codec寻找出来的编解码器(Codec);第三个参数一般传NULL。

4. avcodec_close 分析

如果理解了avcodec_open,那么对应的close就是一个逆过程,找到对应的实现文件中的close函数指针所只指向的函数,然后该函数会调用对应第三方库的API来关闭掉对应的编码库。

三、总结

本文主要是讲述了FFmpeg的相关术语,并讲解了一下通用的API的分析,不难看出其实FFmpeg所做的事情就是透明化所有的编解码库,用自己的封装来为开发者提供统一的接口。开发者使用不同的编码库时,只需要指明要用哪一个即可,这也充分体现了面向对象编程中的封装特性

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