FFMPEG结构体分析:AVCodec

Stella981
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注:写了一系列的结构体的分析的文章,在这里列一个列表:

FFMPEG结构体分析:AVFrame

FFMPEG结构体分析:AVFormatContext

FFMPEG结构体分析:AVCodecContext

FFMPEG结构体分析:AVIOContext

FFMPEG结构体分析:AVCodec

FFMPEG结构体分析:AVStream
FFMPEG结构体分析:AVPacket

FFMPEG有几个最重要的结构体,包含了解协议,解封装,解码操作,此前已经进行过分析:

FFMPEG中最关键的结构体之间的关系

在此不再详述,其中AVCodec是存储编解码器信息的结构体。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。

首先看一下结构体的定义(位于avcodec.h文件中):

[cpp] view plain copy

  1. /*雷霄骅

  2. *中国传媒大学/数字电视技术

  3. *leixiaohua1020@126.com

  4. *

  5. */

  6. /**

  7. *AVCodec.

  8. */

  9. typedefstructAVCodec{

  10. /**

  11. *Nameofthecodecimplementation.

  12. *Thenameisgloballyuniqueamongencodersandamongdecoders(butan

  13. *encoderandadecodercansharethesamename).

  14. *Thisistheprimarywaytofindacodecfromtheuserperspective.

  15. */

  16. constchar*name;

  17. /**

  18. *Descriptivenameforthecodec,meanttobemorehumanreadablethanname.

  19. *YoushouldusetheNULL_IF_CONFIG_SMALL()macrotodefineit.

  20. */

  21. constchar*long_name;

  22. enumAVMediaTypetype;

  23. enumCodecIDid;

  24. /**

  25. *Codeccapabilities.

  26. *seeCODEC_CAP_*

  27. */

  28. intcapabilities;

  29. constAVRational*supported_framerates;///<arrayofsupportedframerates,orNULLifany,arrayisterminatedby{0,0}

  30. constenumPixelFormat*pix_fmts;///<arrayofsupportedpixelformats,orNULLifunknown,arrayisterminatedby-1

  31. constint*supported_samplerates;///<arrayofsupportedaudiosamplerates,orNULLifunknown,arrayisterminatedby0

  32. constenumAVSampleFormat*sample_fmts;///<arrayofsupportedsampleformats,orNULLifunknown,arrayisterminatedby-1

  33. constuint64_t*channel_layouts;///<arrayofsupportchannellayouts,orNULLifunknown.arrayisterminatedby0

  34. uint8_tmax_lowres;///<maximumvalueforlowressupportedbythedecoder

  35. constAVClass*priv_class;///<AVClassfortheprivatecontext

  36. constAVProfile*profiles;///<arrayofrecognizedprofiles,orNULLifunknown,arrayisterminatedby{FF_PROFILE_UNKNOWN}

  37. /*****************************************************************

  38. *NofieldsbelowthislinearepartofthepublicAPI.They

  39. *maynotbeusedoutsideoflibavcodecandcanbechangedand

  40. *removedatwill.

  41. *Newpublicfieldsshouldbeaddedrightabove.

  42. *****************************************************************

  43. */

  44. intpriv_data_size;

  45. structAVCodec*next;

  46. /**

  47. *@nameFrame-levelthreadingsupportfunctions

  48. *@{

  49. */

  50. /**

  51. *Ifdefined,calledonthreadcontextswhentheyarecreated.

  52. *Ifthecodecallocateswritabletablesininit(),re-allocatethemhere.

  53. *priv_datawillbesettoacopyoftheoriginal.

  54. */

  55. int(*init_thread_copy)(AVCodecContext*);

  56. /**

  57. *Copynecessarycontextvariablesfromapreviousthreadcontexttothecurrentone.

  58. *Ifnotdefined,thenextthreadwillstartautomatically;otherwise,thecodec

  59. *mustcallff_thread_finish_setup().

  60. *

  61. *dstandsrcwill(rarely)pointtothesamecontext,inwhichcasememcpyshouldbeskipped.

  62. */

  63. int(*update_thread_context)(AVCodecContext*dst,constAVCodecContext*src);

  64. /**@}*/

  65. /**

  66. *Privatecodec-specificdefaults.

  67. */

  68. constAVCodecDefault*defaults;

  69. /**

  70. *Initializecodecstaticdata,calledfromavcodec_register().

  71. */

  72. void(*init_static_data)(structAVCodec*codec);

  73. int(*init)(AVCodecContext*);

  74. int(*encode)(AVCodecContext*,uint8_t*buf,intbuf_size,void*data);

  75. /**

  76. *EncodedatatoanAVPacket.

  77. *

  78. *@paramavctxcodeccontext

  79. *@paramavpktoutputAVPacket(maycontainauser-providedbuffer)

  80. *@param[in]frameAVFramecontainingtherawdatatobeencoded

  81. *@param[out]got_packet_ptrencodersetsto0or1toindicatethata

  82. *non-emptypacketwasreturnedinavpkt.

  83. *@return0onsuccess,negativeerrorcodeonfailure

  84. */

  85. int(*encode2)(AVCodecContext*avctx,AVPacket*avpkt,constAVFrame*frame,

  86. int*got_packet_ptr);

  87. int(*decode)(AVCodecContext*,void*outdata,int*outdata_size,AVPacket*avpkt);

  88. int(*close)(AVCodecContext*);

  89. /**

  90. *Flushbuffers.

  91. *Willbecalledwhenseeking

  92. */

  93. void(*flush)(AVCodecContext*);

  94. }AVCodec;

下面说一下最主要的几个变量:

const char *name:编解码器的名字,比较短

const char *long_name:编解码器的名字,全称,比较长

enum AVMediaType type:指明了类型,是视频,音频,还是字幕

enum AVCodecID id:ID,不重复

const AVRational *supported_framerates:支持的帧率(仅视频)

const enum AVPixelFormat *pix_fmts:支持的像素格式(仅视频)

const int *supported_samplerates:支持的采样率(仅音频)

const enum AVSampleFormat *sample_fmts:支持的采样格式(仅音频)

const uint64_t *channel_layouts:支持的声道数(仅音频)

int priv_data_size:私有数据的大小

详细介绍几个变量:

1.enum AVMediaType type

AVMediaType定义如下:

[cpp] view plain copy

  1. enumAVMediaType{
  2. AVMEDIA_TYPE_UNKNOWN=-1,///<UsuallytreatedasAVMEDIA_TYPE_DATA
  3. AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
  4. AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
  5. AVMEDIA_TYPE_DATA,///<Opaquedatainformationusuallycontinuous
  6. AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE,
  7. AVMEDIA_TYPE_ATTACHMENT,///<Opaquedatainformationusuallysparse
  8. AVMEDIA_TYPE_NB
  9. };

2.enum AVCodecID id

AVCodecID定义如下:

[cpp] view plain copy

  1. enumAVCodecID{

  2. AV_CODEC_ID_NONE,

  3. /*videocodecs*/

  4. AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO,

  5. AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,///<preferredIDforMPEG-1/2videodecoding

  6. AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO_XVMC,

  7. AV_CODEC_ID_H261,

  8. AV_CODEC_ID_H263,

  9. AV_CODEC_ID_RV10,

  10. AV_CODEC_ID_RV20,

  11. AV_CODEC_ID_MJPEG,

  12. AV_CODEC_ID_MJPEGB,

  13. AV_CODEC_ID_LJPEG,

  14. AV_CODEC_ID_SP5X,

  15. AV_CODEC_ID_JPEGLS,

  16. AV_CODEC_ID_MPEG4,

  17. AV_CODEC_ID_RAWVIDEO,

  18. AV_CODEC_ID_MSMPEG4V1,

  19. AV_CODEC_ID_MSMPEG4V2,

  20. AV_CODEC_ID_MSMPEG4V3,

  21. AV_CODEC_ID_WMV1,

  22. AV_CODEC_ID_WMV2,

  23. AV_CODEC_ID_H263P,

  24. AV_CODEC_ID_H263I,

  25. AV_CODEC_ID_FLV1,

  26. AV_CODEC_ID_SVQ1,

  27. AV_CODEC_ID_SVQ3,

  28. AV_CODEC_ID_DVVIDEO,

  29. AV_CODEC_ID_HUFFYUV,

  30. AV_CODEC_ID_CYUV,

  31. AV_CODEC_ID_H264,

  32. ...(代码太长,略)

  33. }

3.const enum AVPixelFormat *pix_fmts

AVPixelFormat定义如下:

[cpp] view plain copy

  1. enumAVPixelFormat{
  2. AV_PIX_FMT_NONE=-1,
  3. AV_PIX_FMT_YUV420P,///<planarYUV4:2:0,12bpp,(1Cr&Cbsampleper2x2Ysamples)
  4. AV_PIX_FMT_YUYV422,///<packedYUV4:2:2,16bpp,Y0CbY1Cr
  5. AV_PIX_FMT_RGB24,///<packedRGB8:8:8,24bpp,RGBRGB...
  6. AV_PIX_FMT_BGR24,///<packedRGB8:8:8,24bpp,BGRBGR...
  7. AV_PIX_FMT_YUV422P,///<planarYUV4:2:2,16bpp,(1Cr&Cbsampleper2x1Ysamples)
  8. AV_PIX_FMT_YUV444P,///<planarYUV4:4:4,24bpp,(1Cr&Cbsampleper1x1Ysamples)
  9. AV_PIX_FMT_YUV410P,///<planarYUV4:1:0,9bpp,(1Cr&Cbsampleper4x4Ysamples)
  10. AV_PIX_FMT_YUV411P,///<planarYUV4:1:1,12bpp,(1Cr&Cbsampleper4x1Ysamples)
  11. AV_PIX_FMT_GRAY8,///<Y,8bpp
  12. AV_PIX_FMT_MONOWHITE,///<Y,1bpp,0iswhite,1isblack,ineachbytepixelsareorderedfromthemsbtothelsb
  13. AV_PIX_FMT_MONOBLACK,///<Y,1bpp,0isblack,1iswhite,ineachbytepixelsareorderedfromthemsbtothelsb
  14. AV_PIX_FMT_PAL8,///<8bitwithPIX_FMT_RGB32palette
  15. AV_PIX_FMT_YUVJ420P,///<planarYUV4:2:0,12bpp,fullscale(JPEG),deprecatedinfavorofPIX_FMT_YUV420Pandsettingcolor_range
  16. AV_PIX_FMT_YUVJ422P,///<planarYUV4:2:2,16bpp,fullscale(JPEG),deprecatedinfavorofPIX_FMT_YUV422Pandsettingcolor_range
  17. AV_PIX_FMT_YUVJ444P,///<planarYUV4:4:4,24bpp,fullscale(JPEG),deprecatedinfavorofPIX_FMT_YUV444Pandsettingcolor_range
  18. AV_PIX_FMT_XVMC_MPEG2_MC,///<XVideoMotionAccelerationviacommonpacketpassing
  19. AV_PIX_FMT_XVMC_MPEG2_IDCT,
  20. ...(代码太长,略)
  21. }

4.const enum AVSampleFormat *sample_fmts

[cpp] view plain copy

  1. enumAVSampleFormat{

  2. AV_SAMPLE_FMT_NONE=-1,

  3. AV_SAMPLE_FMT_U8,///<unsigned8bits

  4. AV_SAMPLE_FMT_S16,///<signed16bits

  5. AV_SAMPLE_FMT_S32,///<signed32bits

  6. AV_SAMPLE_FMT_FLT,///<float

  7. AV_SAMPLE_FMT_DBL,///<double

  8. AV_SAMPLE_FMT_U8P,///<unsigned8bits,planar

  9. AV_SAMPLE_FMT_S16P,///<signed16bits,planar

  10. AV_SAMPLE_FMT_S32P,///<signed32bits,planar

  11. AV_SAMPLE_FMT_FLTP,///<float,planar

  12. AV_SAMPLE_FMT_DBLP,///<double,planar

  13. AV_SAMPLE_FMT_NB///<Numberofsampleformats.DONOTUSEiflinkingdynamically

  14. };

每一个编解码器对应一个该结构体,查看一下ffmpeg的源代码,我们可以看一下H.264解码器的结构体如下所示(h264.c):

[cpp] view plain copy

  1. AVCodecff_h264_decoder={
  2. .name="h264",
  3. .type=AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
  4. .id=CODEC_ID_H264,
  5. .priv_data_size=sizeof(H264Context),
  6. .init=ff_h264_decode_init,
  7. .close=ff_h264_decode_end,
  8. .decode=decode_frame,
  9. .capabilities=/*CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND|*/CODEC_CAP_DR1|CODEC_CAP_DELAY|
  10. CODEC_CAP_SLICE_THREADS|CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
  11. .flush=flush_dpb,
  12. .long_name=NULL_IF_CONFIG_SMALL("H.264/AVC/MPEG-4AVC/MPEG-4part10"),
  13. .init_thread_copy=ONLY_IF_THREADS_ENABLED(decode_init_thread_copy),
  14. .update_thread_context=ONLY_IF_THREADS_ENABLED(decode_update_thread_context),
  15. .profiles=NULL_IF_CONFIG_SMALL(profiles),
  16. .priv_class=&h264_class,
  17. };

JPEG2000解码器结构体(j2kdec.c)

[cpp] view plain copy

  1. AVCodecff_jpeg2000_decoder={
  2. .name="j2k",
  3. .type=AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
  4. .id=CODEC_ID_JPEG2000,
  5. .priv_data_size=sizeof(J2kDecoderContext),
  6. .init=j2kdec_init,
  7. .close=decode_end,
  8. .decode=decode_frame,
  9. .capabilities=CODEC_CAP_EXPERIMENTAL,
  10. .long_name=NULL_IF_CONFIG_SMALL("JPEG2000"),
  11. .pix_fmts=
  12. (constenumPixelFormat[]){PIX_FMT_GRAY8,PIX_FMT_RGB24,PIX_FMT_NONE}
  13. };

FFMPEG结构体分析:AVCodec

下面简单介绍一下遍历ffmpeg中的解码器信息的方法(这些解码器以一个链表的形式存储):

1.注册所有编解码器:av_register_all();

2.声明一个AVCodec类型的指针,比如说AVCodec*first_c;

3.调用av_codec_next()函数,即可获得指向链表下一个解码器的指针,循环往复可以获得所有解码器的信息。注意,如果想要获得指向第一个解码器的指针,则需要将该函数的参数设置为NULL。

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