FFmpeg 解码内存泄漏汇总，sws_getContext函数无法释放问题

前面在使用atlas 200开发板进行ffmpeg库进行拉流+dvpp硬件解码+npu进行yuv转码rgb时，进行长时间连续解码和压力测试，会有明显内存增加问题。连续工作21个小时后就会被linux 内核kill掉。

通过逐步注掉代码、和华为技术人员沟通等方式。最后发现内存泄漏有几个地方，这里不讲npu转码部分，只提ffmpeg拉流和解码（本次没用到）可能存在的内存泄漏的风险：

一、av_read_frame的问题

av_read_frame有内存泄漏风险，av_read_frame 每次循环后必须执行av_packet_unref(pkt)进行释放。

对于多个 AVPacket 共享同一个缓存空间，FFmpeg 使用的引用计数的机制来管理（即浅拷贝机制）

• AVBuffer是FFmpeg中的缓冲区，一开始时AVBuffer的引用计数(refcount)初始化为 0
• 当有新的Packet引用共享的缓存空间时，就将引用计数再 +1
• 当Packet释放掉对AVBuffer这块共享缓存空间的引用时,将引用计数 -1
• 只有当refcount为 0 的时候，才会释放掉缓存空间AVBuffer

如果在循环内退出需要释放pkt，如果作为while的条件不成立时需要在while代码块之外也需要释放。最后需要执行av_packet_free和av_free再进行释放packet的外壳。

while (av_read_frame(pa->fmt_ctx, pkt) >= 0) 
{
    int64_t dts;
    if(pkt->stream_index != pa->videoStream)
    {
        av_packet_unref(pkt);     
        continue;
     }
    av_packet_unref(pkt);
}    
av_packet_unref(pkt);
if(pa->packet != NULL)
{
    av_packet_unref(pa->packet); 
}
av_packet_free(&pa->packet);
av_free(pa->packet);

 av_packet_alloc 和 av_packet_free 必须要配对使用，否则会造成内存泄漏。av_packet_free 实际是释放AVPacket 的空间。

FFmpeg 中 av_init_packet() 和 av_packet_alloc()av_packet_unref() 三者的区别以及用法

av_packet_alloc 中并没有调用 av_init_packet ， 但av_packet_alloc 中调用了 av_packet_unref ，而 av_packet_unref 内部才调用 av_init_packet （老版本的 ffmpeg 中 av_packet_alloc 是直接调用 av_init_packet ）

 在注意，在 av_init_packet 中初始化并不涉及 data 和 size 成员，它们必须分别初始化。

av_new_packet 的作用是为 pkt 分配一个指定大小的内存。av_new_packet 中为 pkt 的 buf 分配一个大小，且内部还调用了 av_init_packet 对 pkt 进行初始化。而且注意，该函数的返回值并不是引用计数，之前在网上看到有些博客写返回的是引用计数（是不对的），这个函数返回值永远都是 0，没有具体意义。

一般在开发过程中都会遵循以下几步

AVPacket *pkt = NULL;
pkt = av_packet_alloc();
ret = av_new_packet(pkt, MEM_ITEM_SIZE);
av_packet_free(&pkt);

下面通过一个测试示例来应用下这几个 API

#define MEM_ITEM_SIZE (20*1024*102)
void av_packet_test1()
{
    AVPacket *pkt = NULL;
    int ret = 0;

    pkt = av_packet_alloc();
    ret = av_new_packet(pkt, MEM_ITEM_SIZE);  
    //把数据写到data区域,  av_init_packet 内部初始化并不是涉及 data 和 size
    memccpy(pkt->data,(void*)&av_packet_test1,1,MEM_ITEM_SIZE);
    av_packet_free(&pkt);
}

av_packet_alloc 只是为 pkt 分配了内存空间，buf 依然为 NULL。在 av_new_packet 之后真正的为 buf 分配内存空间。

av_packet_free 先把 pkt 中的内容清空，然后再把指针清空，让 pkt 彻底无法使用了，如果需要重新使用，需要重新分配内存。

二、AVFrame* 结构体的释放

   AVFrame结构体需要

1、先执行av_frame_unref()释放内部

2、调用av_frame_free(&pa->srcFrame);释放外壳

三、注意释放顺序

　　内存释放要按顺序进行释放。以防释放掉外壳后，内部就不能进行释放了。

如下面是释放上下文的顺序。

sws_freeContext(pSwsContext);               
av_frame_free(&pAVFrame);
avcodec_close(pAVCodecContext);
avformat_close_input(&pAVFormatContext);

四、sws_getContext函数无法释放问题

　　经过反复查找，发现sws_getContext函数调用后存在内存泄漏问题。非常奇怪的是

程序中已调用了sws_freeContext(pa->sws_ctx)进行释放，内存依然泄漏。

     后发现有类型函数 sws_getCachedContext(),替换后发现内存不再泄漏！！！！

参考：FFmpeg开发笔记（四）：ffmpeg解码的基本流程详解_ffmpeg3.x解码流程图_长沙红胖子Qt的博客-优快云博客