FFMPEG解封装函数介绍

Posted 2021-09-13 学杰杰杰杰.

1. 简介

使用FFmpeg对音视频流进行解封装是处理音视频输入的初始步骤，FFmpeg提供了丰富的接口函数进行该操作，下面对一些重要函数功能进行详细介绍。

2. 基本函数介绍

1. av_register_all()

函数原型：

void av_register_all(void);

函数功能：
初始化所有组件，在函数内部会对编解码器和复用器进行注册。

2. avformat_network_init()

函数原型：

int avformat_network_init(void);

函数功能：
加载socket库以及网络加密协议相关的库，为后续使用网络相关功能提供支持

3. avformat_open_input()

函数原型：

int avformat_open_input(AVFormatContext **ps, const char *filename, AVInputFormat *fmt, AVDictionary **options)

函数功能：
用于打开多媒体数据并且获取相关信息
参数说明：
AVFormatContext **ps：函数如果调用成功，会将获取到的音视频信息存入AVFormatContext结构体ps中。
const char *filename：打开的音视频流的URL。
AVInputFormat *fmt：可以强制指定AVFormatContext中的AVInputFormat。该参数一般情况都设置为NULL，表示FFmpeg可以自动检测AVInputFormat。
AVDictionary **options：附件的一些选项，一般也设置为NULL。
返回值：
调用成功返回值>=0

4. avformat_find_stream_info()

函数原型：

int avformat_find_stream_info(AVFormatContext *ic, AVDictionary **options);

函数功能：
读取一部分音视频数据并由此获得一些该视频的相关信息。
参数说明：
AVFormatContext *ic：将获取到的流信息存入ic中供后续使用。
AVDictionary **options：额外的选项，一般设置为0。
返回值：
调用成功返回值>=0

5. av_find_best_stream()

函数原型：

int av_find_best_stream(AVFormatContext *ic, enum AVMediaType type, int wanted_stream_nb, int related_stream,
                        AVCodec **decoder_ret, int flags)

函数功能：
用于获取音频流、视频流索引。
参数说明：
AVFormatContext* ic：获取到的AVFormatContext。
enum AVMediaType type：输入对应要寻找的具体类型流信息（音频、视频）。
int wanted_stream_nb：一般设置为-1。
related_stream：一般设置为-1。
AVCodec** decoder_ret：一般设置为NULL。
int flags：一般设置为0。
返回值：
调用成功返回值>=0

6. av_read_frame()

函数原型：

int av_read_frame(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt);

函数功能：
用于获取一帧完整的图像数据，或者获得多帧完整的音频数据。
参数说明：
AVFormatContext *s：获取到的形状格式上下文AVFormatContext。
AVPacket *pkt：这个值不能为NULL，必须是一个开辟好的空间，用于接收AVPacket数据
返回值：
调用成功返回值>=0

7. av_seek_frame()

函数原型：

int av_seek_frame(AVFormatContext *s, int stream_index, int64_t timestamp,                   int flags);

函数功能：
用于寻找某个特定帧。
参数说明：
AVFormatContext *s：获取到的形状格式上下文AVFormatContext。
int stream_index：基本流索引，表示seek是针对哪一类流数据（音频或视频）。
int64_t timestamp：要seek的时间点，以time_base为单位。
int flags：标志位，用于设置seek的方式。
返回值：
调用成功返回值>=0

3. 基础类型介绍

1. AVFormatContext

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。
重要变量说明：
AVIOContext *pb：输入数据的缓存
unsigned int nb_stream：音视频流的个数
AVStream **streams：音视频流
char filename[1024]：文件名
int64_t duration：时长（单位为微秒us）
int bit_rate：比特率（单位为bps）
AVDictionary *metadata：元数据

2. AVStream

AVStream是在FFmpeg使用过程中关于编解码至关重要的结构体之一，是对流（Stream）的封装和抽象，描述了视频、音频等流的编码格式等基本流信息。此外也是音频、视频、字母数据流的重要载体。
对于一个典型的mp4格式的媒体源来说，需要经过解封装（解复用），解码然后输出的过程。而解封装从容器中分离出来的流，在FFmpeg中对应的对象就是AVStream。解复用解出来几条AVStream，就会在AVFormateContext中的nb_streams+1（总流数+1），并且将AVStream保存在streams数组中。
重要变量说明：
AVRational time_base：表示时间基数，AVRational是一个分数类型结构体，有两个整形参数表示分子和分母，用于指示下一个参数int64_t类型中的duration表示多少分之一秒
int64_t duration：将duration单位转换成秒：duration*(time_base.num/time_base.den)
AVRational avg_frame_rate：帧率
AVCodecParameters *codecpar：音视频参数，用于替代AVCodecContext

3. AVCodecParameters

enum AVMediaType code_type：类型参数，表示媒体流是音频还是视频
enum AVCodecID codec_id：表示编码格式，h264，MPEG4, MJPEG
uint32_t codec_tag：一般不用
int format：表示视频的像素格式(YUV420,YUV422...)或者音频的采样格式
int width; int height：视频的宽、高（只有视频有）
uint64_t channel_layout：一般取默认值
int channels:声道数
int sample_rate：采样率
int frame_size：只针对音频，一帧音频的大小

4. AVPacket

AVBufferRef *buf：用于存储引用计数
int64_t pts：表示显示时间，通过pts*(num/den)换算
int64_t dts：表示解码时间
uint8_t *data
int size
AVPacket *av_packet_alloc(void)：创建AVPacket对象并初始化
AVPacket *av_packet_clone(const AVPacket *src)：通过复制创建对象，引用计数+1
int av_packet_ref(AVPacket *dst,const AVPacket *src)：作用于函数2类似
av_packet_unref(AVPacket *pkt)
void av_packet_free(AVPacket **pkt)：清空对象，引用计数-1
void av_init_packet(AVPacket *pkt)：手动初始化对象
int av_packet_from_data(AVPacket *pkt,uint8_t *data, int size)：创建AVPacket对象并初始化