FFMpeg 库中比较重要的函数以及数据结构Word文件下载.docx
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在此之前还是先谈一下
ffmpeg的编译问题。
在linux下的编译比较简单，这里不多说了。
在windows下的编译可以参考以下网页：
http:
//bbs.chinavideo.org/viewthread.php?
tid=1897&
extra=page%3D1
值得一提的是，在使用编译后的sdk进行测试时（用到ffmpeg目录下的output_example.c）编译过程中可能会有以下两个问
题：
1．Output_example.c用到了snprintf.h这个头文件。
然而这个头文件在win下和linux下有所不同。
具体在win下
可以用以下方法解决：
//www.ijs.si/software/snprintf/
2．如果使用vc6，或是vc6的命令行进行编译，inline可能不认。
错误会出现在common.h文件中，可以在common.h中加入
#ifdef_MSC_VAR
#defineinline__inline
#endif
交待完毕进入正题。
一．FFMpeg中的数据结构：
I.AVFormatContext
一般在使用ffmpegsdk的代码中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。
FFmpeg代码
中对这个数据结构的注释是：
formatI/Ocontext
此结构包含了一个视频流的格式内容。
其中存有了AVInputFormat（orAVOutputFormat同一时间AVFormatContext内只能存
在其中一个），和AVStream、AVPacket这几个重要的数据结构以及一些其他的相关信息，比如title,author,copyright等。
还有一些可能在编解码中会用到的信息，诸如：
duration,file_size,bit_rate等。
参考avformat.h头文件。
Useage:
声明：
AVFormatContext*oc;
（1）
初始化：
由于AVFormatConext结构包含许多信息因此初始化过程是分步完成，而且有些变量如果没有值可用，也可不初始
化。
但是由于一般声明都是用指针因此一个分配内存过程不可少：
oc=av_alloc_format_context（）;
（2）
结构中的AVInputFormat*（或AVOutputFormat*）是一定要初始化的，基本上这是编译码要使用什么codec的依据所在：
oc->
oformat=fmt;
oroc->
iformat=fmt;
（3）
其中AVOutputFormat*fmt或AVInputFormat*fmt。
（AVInputFormatandAVOutputFormat的初始化在后面介绍。
随后在参
考代码output_example.c中有一行：
snprintf（oc-filename,sizeof（oc->
filename）,“%s”,filename）;
（4）
还不是十分清楚有什么作用，估计是先要在输出文件中写一些头信息。
在完成以上步骤後，（初始化完毕AVInputFormat*（或AVOutputFormat*）以及AVFormatContext）接下来就是要利用oc初始
化本节开始讲到的AVFormatContext中的第二个重要结构。
AVStream（假设已经有了声明AVStream*video_st。
参考代码中
用了一个函数来完成初始化，当然也可以在主函数中做，传递进函数的参数是oc和fmt->
video_codec（这个在下一节介绍
（29））：
vdeo_st=add_video_stream（oc,fmt->
video_codec）;
（5）
此函数会在后面讲到AVStream结构时分析。
AVFormatContext最后的一个设置工作是：
if（av_set_paramters（oc,NULL）<
0）{（6）
//handleerror;
}
dump_format（oc,0,filename,1）;
（7）
作用就是看看先前的初始化过程中设置的参数是否符合规范，否则将报错。
上面讲的都是初始化的过程，包括AVFormatContext本身的和利用AVFormatContext初始化其他数据结构的。
接下来要讲讲整
个的编解码过程。
我想先将ouput_example.c中main函数内的编解码函数框架描述一下。
这样比较清晰，而且编码者为了结
构清晰，在写ouput_example.c的过程中也基本上在main函数中只保持AVFormatContext和AVStream两个数据结构
（AVOutputFormat其实也在但是包含在AVFormatContext中了）。
//openvideocodecandallocatethenecessaryencodebuffers
if（video_st）
open_video（oc,video_st）;
（8）
//writethestreamheader,ifany
av_write_header（oc）;
（9）
//encodeanddecodeprocess
for（;
;
）{
write_video_frame（oc,video_st）;
（10）
//breakcondition…here
//closecodec
close_video（oc,video_st）;
（11）
//writethetrailer,ifany
av_write_trailer（oc）;
（12）
//freethestreams
for（i=0;
i<
b_streams;
i++）{
av_freep（&
streams[i]->
codec）;
（13）
streams[i]）;
（14）
//closetheouputfile
if（!
（fmt->
flags&
AVFMT_NOFILE））{
url_fclose（&
pb）;
（15）
av_free（oc）;
（16）
通过以上的一串代码，就可以清晰地看出AVFormatContex*oc和AVStream*video_st是在使用ffmpegSDK开发时贯穿始终的
两个数据结构。
以下，简要介绍一下三个标为红色的函数，他们是参考代码output_example.c开发者自行定义的函数。
这样
可以使整个代码结构清晰，当然你在使用ffmpegSDK时也可以在主函数中完成对应的功能。
在后面我们会专门针对这三个函
数做分析。
1.open_video（oc,video_st）;
此函数主要是对视频编码器（或解码器）的初始化过程。
初始化的数据结构为AVCodec*codec和AVCodecContext*c包括用
到了的SDK函数有：
c=st->
codec;
codec=avcodec_find_encoder（c->
codec_id）;
//编码时，找编码器（17）
codec=avcodec_find_decoder（c->
//解码时，找解码器（18）
AVCodecContex是结构AVStream中的一个数据结构，因此在AVStream初始化後（5）直接复值给c。
//internalopenvideocodec
avcodec_open（c,codec）;
（19）
//allocatevideostreambuffer
//AVFrame*picture
//uint8_t*video_outbuf
video_outbuf_size=200000;
video_outbuf=av_maloc（video_outbuf_size）;
（20）
//allocatevideoframebuffer
picture=alloc_picture（c->
pix_fmt,c->
width,c->
height）;
（21）
上述三步比较容易理解，打开视频编解码codec、分配输出流缓存大小、分配每一帧图像缓存大小。
其中AVFrame也是ffmpeg
中主要数据结构之一。
这一步（8）是对编解码器的初始化过程。
2.write_video_frame（AVFormatContext*oc,AVStream*st）
这个函数中做了真正的编解码工作，其中的函数比较复杂先列出来慢慢分析。
用到的数据结构有AVCodecContext*c,SwsContext*img_convert_ctx。
其中SwsContext是用来变换图像格式的。
比如
yuv422变到yuv420等，当然也用到函数，见下面列表。
fill_yuv_image（tmp_picture,frame_count,c->
（22）
sws_scale（img_convert_ctx,tmp_picture->
tmp_picture->
linesize,
0,c->
height,picture->
data,picture->
linesize）;
（23）
img_convert_ctx=sws_getContxt（c->
height,PIX_FMT_YUV420P,（24）
c->
heigth,c->
pix_fmt,sws_flags,NULL,NULL,NULL）;
由于参考代码中做的是一个编码。
因此，它总是要求编码器输入的是yuv文件，而且是yuv420格式的。
就会有了以上一些处
理过程。
接下来调用编码器编码，数据规则化（打包）用到AVPacket，这也是ffmpeg中一个比较不好理解的地方。
out_size=avcodec_encode_video（c,video_outbuf,video_outbuf_size,picture）;
（25）
AVPacketpkt;
av_init_packet（&
pkt）;
（26）
//……handlepktprocess,wewillanalyzelater
ret=av_write_frame（oc,&
（27）
有encode就一定会有decode。
而且ffmpeg专为解码而生，但是为什么在参考代码中只用了encoder呢？
个人猜想是因为
encode只是用yuv420来编码，这样的yuv420生成比较容易，要是用到解码的化，还要在代码中附带一个其他格式的音视频文
件。
在源代码libavcodec文件夹中有一个apiexample.c的参考代码，其中就做了编解码。
有空的化我会分析一下。
3.close_video（AVFormatContext*oc,AVStream*st）
avcodec_close（st->
av_free（picture->
data[0]）;
av_free（picture）;
av_free（video_outbuf）;
比较容易理解，不多说了。
以上一大段虽然名为介绍AVFormatContext。
但基本上把ouput_example.c的视频编码部分的框架走了一遍，其一是想说明结
构AVFormatContext的重要性，另一方面也是希望对使用FFMpegSDK开发者有一个大致的框架。
其实，真正的一些编码函数，内存分配函数在SDK中都已经封装好了，只要搞清楚结构就能用了。
而开发者要做的就是一些
初始化的过程，基本上就是针对数据结构1的初始化。
II.AVOutputFormat
虽然简单（初始化）但是十分重要，他是编解码器将要使用哪个codec的“指示”。
在其成员数据中最重要的就是关于视频
codec的了：
enumCodecIDvideo_codec;
AVOutputFormat*fmt;
fmt=guess_format（NULL,filename,NULL）;
（28）
根据filename来判断文件格式，同时也初始化了用什么编码器。
当然，如果是用AVInputFormat*fmt的化，就是fix用什么
解码器。
（指定输出序列->
fix编码器，指定输入序列->
fix解码器？
）
III.AVStream
AVStream作为继AVFormatContext後第二个贯穿始终的结构是有其理由的。
他的成员数据中有AVCodecContext这基本的上是
对所使用的VideoCodec的参数进行设定的（包括bitrate、分辨率等重要信息）。
同时作为“Stream”，它包含了“流”
这个概念中的一些数据，比如：
帧率（r_frame_rate）、基本时间计量单位（time_base）、（需要编解码的）首帧位置
（start_time）、持续时间（duration）、帧数（nb_frames）以及一些ip信息。
当然后面的这些信息中有些不是必须要初
始化的，但是AVCodecContex是一定要初始化的，而且就是作为初始化AVStream最重要的一个部分。
我们在前面就谈到了
AVStream的初始化函数（5），现在来看看他是怎么做的：
//declaration
AVStream*video_st;
video_st=add_video_stream（oc,fmt->
staticAVStream*add_video_stream（AVFormatContex*oc,intcodec_id）{（29）
AVCodecContext*c;
//memberofAVStream,whichwillbeinitializedhere
AVStream*st;
//temporarydata,willbereturned
st=av_new_stream（oc,0）;
（30）
//以下基本是针对c的初始化过程。
包括比特率、分辨率、GOP大小等。
……
//以下的两行需要注意一下，特别是使用MP4的
strcmp（oc->
oformat->
name,“mp4”）||!
name,“mov”）||!
name,
“3gp”））
flags|=CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
//将st传给video_st;
returnst;
以上代码中，有几点需要注意的。
一个是（30）和c=st->
codec是一定要做的，当然这是编程中最基本的问题，（30）是将st
这个AVSteam绑定到AVFormatContext*oc上。
后面的c=st->
codec是将c绑定到st的AVCodecContext上。
其二是对c的初始
化过程中，ouput_example.c里做的是一些基本的配置，当然作为使用者的你还希望对codec加入其他的一些编解码的条件。
可以参考avcodec.h里关于AVCodecContext结构的介绍，注释比较详细的。
关于AVStream的使用在前面介绍AVFormatContext时已有所涉及，在主函数中三个编解码函数中（8）、（10）和（11）中。
观察相
关的代码，可以发现主要还是将AVStream中的AVCodecContext提取出来，再从中提取出AVCodec结构如在（8）中：
//open_video（oc,video_st）;
//AVFormatContext*oc,AVStream*st
AVCodec*codec;
（31）
//openthecodec
avcodec_open（c,codec）;
（32）
同样，我们可以看到在（10）（write_video_frame（））中AVFrame也是做为传递AVCodecContext结构的载体而存在。
（11）
（close_video（））比较简单，不熬述。
IV.AVCodecContext
此结构在FfmpegSDK中的注释是：
mainexternalapistructure其重要性可见一斑。
而且在avcodec它的定义处，对其每个
成员变量，都给出了十分详细的介绍。
应该说AVCodecContext的初始化是Codec使用中最重要的一环。
虽然在前面的
AVStream中已经有所提及，但是这里还是要在说一遍。
AVCodecContext作为Avstream的一个成员结构，必须要在Avstream初
始化後（30）再对其初始化（AVStream的初始化用到AVFormatContex）。
虽然成员变量比较多，但是这里只说一下在
output_example.c中用到了，其他的请查阅avcodec.h文件中介绍。
//staticAVStream*add_video_stream（AVFormatContext*oc,intcodec_id）
codec_id=codec_id;
codec_type=CODEC_TYPE_VIDEO;
bit_rate=400000;
//400kbits/s
width=352;
height=288;
//CIF
//帧率做分母，秒做分子，那么time_base也就是一帧所用时间。
（时间基！
time_base.den=STREAM_FRAME_RATE;
time_base.num=1;
gop_size=12;
//heredefine:
//#defineSTREAM_PIX_FMTPIX_FMT_YUV420P
//pixelformat,seePIX_FMT_xxx
//-encoding:
setbyuser.
//-decoding:
setbylavc.
pix_fmt=STREAM_PIX_FMT;
除了以上列出了的。
还有诸如指定运动估计算法的:
me_method。
量化参数、最大b帧数：
max_b_frames。
码率控制的参数、
差错掩盖error_concealment、模式判断模式：
mb_decision（这个参数蛮有意思的，可以看看avcodec.h1566行）、
Lagrangemultipler参数：
lmin&
lmax和宏块级Lagrangemultipler参数：
mb_lmin&
mb_lmax、constant
quantizationparameterratecontrolmethod:
cqp等。
值得一提的是在AVCodecContext中有两个成员数据结构：
AVCodec、AVFrame。
AVCodec记录了所要使用的Codec信息并且含有
5个函数：
init、encoder、close、decode、flush来完成编解码工作（参见avcode.h2072行）。
AVFrame中主要是包含了编
码後的帧信息，包括本帧是否是keyframe、*data[4]定义的Y、Cb和Cr信息等，随后详细介绍。
初始化後，可以说AVCodecContext在（8）&
（10）中大显身手。
先在（8）open_video（）中初始化AVCodec*codec以及AVFrame*
picture：
//AVCodecContext*c;
picture=alloc_picture（PIX_FMT_YUV420P,c->
後在writer_video_frame（AVFormatContext*oc,AVStream*st）中作为一个编解码器的主要参数被利用：
V．AVCodec
结构AVCodec中成员变量和成员函数比较少，但是很重要。
他包含了CodecID，也就是用哪个Codec、
像素格式信息。
还有前面提到过的5个函数（init、encode、close、decoder、flush）。
顺便提一下，虽然在参考代码
output_example.c中的编码函数用的是avcodec_encode_video（），我怀疑在其中就是调用了AVCodec的encode函数，他们
传递的参数和返回值都是一致的，当然还没有得到确认，有兴趣可以看看ffmpeg源代码。
在参考代码中，AVCodec的初始化
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