FFmpeg源码剖析-通用：avcodec_register_all()

最新推荐文章于 2022-06-15 17:49:58 发布

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本文详细解析了FFmpeg中avcodec_register_all()函数的工作原理，包括编解码器、硬件加速器及解析器的注册过程。通过宏定义实现不同组件的注册，采用链表结构高效管理。

avcodec_register_all()的函数定义位于libavcodec/allcodecs.c。
它是用来注册编解码器的函数，只有调用了该函数，才能使用编解码器、解析器、硬件加速器等。

1. 函数主体如下：

void avcodec_register_all(void)
{
static int initialized;
if (initialized)
return;
initialized = 1;
/* hardware accelerators */
REGISTER_HWACCEL();
/* video codecs */
REGISTER_ENCODER();
REGISTER_DECODER();
/* audio codecs */
REGISTER_ENCODER();
REGISTER_DECODER();
/* PCM codecs */
REGISTER_ENCODER();
REGISTER_DECODER();
/* subtitles */
/* external libraries */
/* parsers */
REGISTER_PARSER();
}

2. 注册函数的宏定义如下:

#define REGISTER_HWACCEL(X, x) \
{ \
extern AVHWAccel ff_##x##_hwaccel; \
if (CONFIG_##X##_HWACCEL) \
av_register_hwaccel(&ff_##x##_hwaccel); \
}
#define REGISTER_ENCODER(X, x) \
{ \
extern AVCodec ff_##x##_encoder; \
if (CONFIG_##X##_ENCODER) \
avcodec_register(&ff_##x##_encoder); \
}
#define REGISTER_DECODER(X, x) \
{ \
extern AVCodec ff_##x##_decoder; \
if (CONFIG_##X##_DECODER) \
avcodec_register(&ff_##x##_decoder); \
}
#define REGISTER_ENCDEC(X, x) REGISTER_ENCODER(X, x); REGISTER_DECODER(X, x)
#define REGISTER_PARSER(X, x) \
{ \
extern AVCodecParser ff_##x##_parser; \
if (CONFIG_##X##_PARSER) \
av_register_codec_parser(&ff_##x##_parser); \
}

编码器和解码器调用的是同一个注册函数 avcodec_register();

3. 编解码器

REGISTER_DECODER(H264, h264);
#define REGISTER_DECODER(X, x) \
{ \
extern AVCodec ff_##x##_decoder; \
if (CONFIG_##X##_DECODER) \
avcodec_register(&ff_##x##_decoder); \
}
的宏展开后:
{
/* extern表明全局唯一 */
extern AVCodec ff_h264_decoder;
if (CONFIG_H264_DECODER)
avcodec_register(&ff_h264_decoder);
}
avcodec_register的函数定义: libavcodec/utils.c
/* encoder management */
static AVCodec *first_avcodec = NULL;
static AVCodec **last_avcodec = &first_avcodec;
av_cold void avcodec_register(AVCodec *codec)
{
AVCodec **p;
avcodec_init();
p = last_avcodec;
codec->next = NULL;
/* 将新的codec 添加到链接的尾部*/
while(*p || avpriv_atomic_ptr_cas((void * volatile *)p, NULL, codec))
p = &(*p)->next;
last_avcodec = &codec->next;
if (codec->init_static_data)
codec->init_static_data(codec);
}
void *avpriv_atomic_ptr_cas(void * volatile *ptr, void *oldval, void *newval)
{
if (*ptr == oldval) {
*ptr = newval;
return oldval;
}
return *ptr;
}

代码解析:
这段代码使用了链表结构，并为链表设置了两个全局指针，
指向链表头的 first_avcodec,
指向链表尾的 last_avcodec,
调用函数avpriv_atomic_ptr_cas((void * volatile *)p, NULL, codec)，将新的codec添加到链表的尾部。
如果last_avcodec没有指向链表的尾，则要先遍历链表，将其指向链表的尾部。

这样做的好处是省去了每次添加一个新codec时，必须对链表的从头到尾遍历以找到链表的尾部。

如果使用遍历的方法，则代码要用如下写:
//注册所有的AVCodec
void avcodec_register(AVCodec *codec)
{
    AVCodec **p;
    /* 初始化 */
    avcodec_init();

    /* 从第一个开始, 遍历到链表的尾部 */
    p = &first_avcodec;
    while (*p != NULL)
      p = &(*p)->next;

    /* 将新的codec添加到链表的尾部 */
    *p = codec;
    codec->next = NULL;

    if (codec->init_static_data)
        codec->init_static_data(codec);
}

4. 硬件加速器

REGISTER_HWACCEL(H264_CUVID, h264_cuvid);
的宏展开后为:
{
extern AVHWAccel ff_h264_cuvid_hwacel;
if (CONFIG_H264_CUVID_HWACCEL)
av_register_hwaccel(&ff_h264_cuvid_hwacel);
}
av_register_hwaccel()的定义位于libavcodec/utils.c
static AVHWAccel *first_hwaccel = NULL;
static AVHWAccel **last_hwaccel = &first_hwaccel;
void av_register_hwaccel(AVHWAccel *hwaccel)
{
AVHWAccel **p = last_hwaccel;
hwaccel->next = NULL;
while(*p || avpriv_atomic_ptr_cas((void * volatile *)p, NULL, hwaccel))
p = &(*p)->next;
last_hwaccel = &hwaccel->next;
}

这段代码和编解码器的用法一样。

5. 解析器

REGISTER_PARSER(AAC, aac);
#define REGISTER_PARSER(X, x) \
{ \
extern AVCodecParser ff_##x##_parser; \
if (CONFIG_##X##_PARSER) \
av_register_codec_parser(&ff_##x##_parser); \
}
宏展开后:
{
extern AVCodecParser ff_aac_parser;
if (CONFIG_AAC_PARSER)
av_register_codec_parser(&ff_aac_parser);
}
av_register_codec_parser的函数定义，libavcodec/parser.c
static AVCodecParser *av_first_parser = NULL;
void av_register_codec_parser(AVCodecParser *parser)
{
do {
parser->next = av_first_parser;
} while (parser->next != avpriv_atomic_ptr_cas((void * volatile *)&av_first_parser, parser->next, parser));
}
void *avpriv_atomic_ptr_cas(void * volatile *ptr, void *oldval, void *newval)
{
if (*ptr == oldval) {
*ptr = newval;
return oldval;
}
return *ptr;
}

代码解析:
解析器的注册方法和编解码器的注册方法不一样，
它是用av_first_parser指向链表的头，
然后再将新的parser添加到原链表的头之前，再将av_first_parser指向这个新链表头。

参考文档:
http://blog.youkuaiyun.com/leixiaohua1020/article/details/12677265