本文将会对FFmpeg.c中的主要函数分别解析。主要参考http://blog.youkuaiyun.com/leixiaohua1020/article/details/39760711，并对其中更新的API进行修改。
main()
main()是FFmpeg的主函数。
调用了如下函数
av_register_all()：注册所有编码器和解码器。
show_banner()：打印输出FFmpeg版本信息（编译时间，编译选项，类库信息等）。
parse_options()：解析输入的命令。
transcode()：转码。
exit_progam()：退出和清理。
下图红框中的内容即为show_banner()的输出结果。
parse_options()
parse_options()解析全部输入选项。即将输入命令“ffmpeg -i xxx.mpg -vcodec libx264 yyy.mkv”中的“-i”，“-vcodec”这样的命令解析出来。其函数调用结构如下图所示。
注：定义位于cmdutils.c中。
调用了如下函数：
parse_option()：解析一个输入选项。具体的解析步骤不再赘述。parse_options()会循环调用parse_option()直到所有选项解析完毕。FFmpeg的每一个选项信息存储在一个OptionDef结构体中。定义如下：
- typedef struct OptionDef {
- const char *name;
- int flags;
- #define HAS_ARG 0x0001
- #define OPT_BOOL 0x0002
- #define OPT_EXPERT 0x0004
- #define OPT_STRING 0x0008
- #define OPT_VIDEO 0x0010
- #define OPT_AUDIO 0x0020
- #define OPT_INT 0x0080
- #define OPT_FLOAT 0x0100
- #define OPT_SUBTITLE 0x0200
- #define OPT_INT64 0x0400
- #define OPT_EXIT 0x0800
- #define OPT_DATA 0x1000
- #define OPT_PERFILE 0x2000 /* the option is per-file (currently ffmpeg-only).
- implied by OPT_OFFSET or OPT_SPEC */
- #define OPT_OFFSET 0x4000 /* option is specified as an offset in a passed optctx */
- #define OPT_SPEC 0x8000 /* option is to be stored in an array of SpecifierOpt.
- Implies OPT_OFFSET. Next element after the offset is
- an int containing element count in the array. */
- #define OPT_TIME 0x10000
- #define OPT_DOUBLE 0x20000
- union {
- void *dst_ptr;
- int (*func_arg)(void *, const char *, const char *);
- size_t off;
- } u;
- const char *help;
- const char *argname;
- } OptionDef;
其中的重要字段：
name：用于存储选项的名称。例如“i”，“f”，“codec”等等。
flags：存储选项值的类型。例如：HAS_ARG（包含选项值），OPT_STRING（选项值为字符串类型），OPT_TIME（选项值为时间类型。
u：存储该选项的处理函数。
help：选项的说明信息。
FFmpeg使用一个名称为options，类型为OptionDef的数组存储所有的选项。有一部分通用选项存储在cmdutils_common_opts.h中。cmdutils_common_opts.h内容如下：
- { "L" , OPT_EXIT, {(void*)show_license}, "show license" },
- { "h" , OPT_EXIT, {(void*) show_help}, "show help", "topic" },
- { "?" , OPT_EXIT, {(void*)show_help}, "show help", "topic" },
- { "help" , OPT_EXIT, {(void*)show_help}, "show help", "topic" },
- { "-help" , OPT_EXIT, {(void*)show_help}, "show help", "topic" },
- { "version" , OPT_EXIT, {(void*)show_version}, "show version" },
- { "formats" , OPT_EXIT, {(void*)show_formats }, "show available formats" },
- { "codecs" , OPT_EXIT, {(void*)show_codecs }, "show available codecs" },
- { "decoders" , OPT_EXIT, {(void*)show_decoders }, "show available decoders" },
- { "encoders" , OPT_EXIT, {(void*)show_encoders }, "show available encoders" },
- { "bsfs" , OPT_EXIT, {(void*)show_bsfs }, "show available bit stream filters" },
- { "protocols" , OPT_EXIT, {(void*)show_protocols}, "show available protocols" },
- { "filters" , OPT_EXIT, {(void*)show_filters }, "show available filters" },
- { "pix_fmts" , OPT_EXIT, {(void*)show_pix_fmts }, "show available pixel formats" },
- { "layouts" , OPT_EXIT, {(void*)show_layouts }, "show standard channel layouts" },
- { "sample_fmts", OPT_EXIT, {(void*)show_sample_fmts }, "show available audio sample formats" },
- { "loglevel" , HAS_ARG, {(void*)opt_loglevel}, "set libav* logging level", "loglevel" },
- { "v", HAS_ARG, {(void*)opt_loglevel}, "set libav* logging level", "loglevel" },
- { "debug" , HAS_ARG, {(void*)opt_codec_debug}, "set debug flags", "flags" },
- { "fdebug" , HAS_ARG, {(void*)opt_codec_debug}, "set debug flags", "flags" },
- { "report" , 0, {(void*)opt_report}, "generate a report" },
- { "max_alloc" , HAS_ARG, {(void*) opt_max_alloc}, "set maximum size of a single allocated block", "bytes" },
- { "cpuflags" , HAS_ARG | OPT_EXPERT, {(void*) opt_cpuflags}, "force specific cpu flags", "flags" },
options数组的定义位于ffmpeg_opt.c中：
- const OptionDef options[] = {
-
- #include "cmdutils_common_opts.h"//包含了cmdutils_common_opts.h中的选项
- { "f", HAS_ARG | OPT_STRING | OPT_OFFSET, { (void*)OFFSET(format) },
- "force format", "fmt" },
- { "i", HAS_ARG | OPT_PERFILE, { (void*) opt_input_file },
- "input file name", "filename" },
- { "y", OPT_BOOL, { &file_overwrite },
- "overwrite output files" },
- { "n", OPT_BOOL, { &no_file_overwrite },
- "do not overwrite output files" },
- { "c", HAS_ARG | OPT_STRING | OPT_SPEC,{ (void*) OFFSET(codec_names) },
- "codec name", "codec" },
- { "codec", HAS_ARG | OPT_STRING | OPT_SPEC,{(void*) OFFSET(codec_names) },
- "codec name", "codec" },
- { "pre", HAS_ARG | OPT_STRING | OPT_SPEC,{ (void*) OFFSET(presets) },
- "preset name", "preset" },
- { "map", HAS_ARG | OPT_EXPERT | OPT_PERFILE, { (void*) opt_map },
- "set input stream mapping",
- "[-]input_file_id[:stream_specifier][,sync_file_id[:stream_specifier]]" },
- { "map_channel", HAS_ARG | OPT_EXPERT | OPT_PERFILE, {(void*)opt_map_channel },
- "map an audio channel from one stream to another", "file.stream.channel[:syncfile.syncstream]" },
- { "map_metadata", HAS_ARG | OPT_STRING | OPT_SPEC,{ (void*)OFFSET(metadata_map) },
- "set metadata information of outfile from infile",
- "outfile[,metadata]:infile[,metadata]" },
- { "map_chapters", HAS_ARG | OPT_INT | OPT_EXPERT | OPT_OFFSET, { (void*) OFFSET(chapters_input_file) },
- "set chapters mapping", "input_file_index" },
- { "t", HAS_ARG | OPT_TIME | OPT_OFFSET,{(void*) OFFSET(recording_time) },
- "record or transcode \"duration\" seconds of audio/video",
- "duration" },
- { "fs",HAS_ARG | OPT_INT64 | OPT_OFFSET, { (void*) OFFSET(limit_filesize) },
- "set the limit file size in bytes", "limit_size" },
- { "ss",HAS_ARG | OPT_TIME | OPT_OFFSET,{ (void*) OFFSET(start_time) },
- "set the start time offset", "time_off" },
- …
- };
在这里，例举一个选项的OptionDef结构体：输入
- { "i",HAS_ARG | OPT_PERFILE, { (void*) opt_input_file }, "input file name", "filename" }
在这个结构体中，可以看出选项的名称为“i”，选项包含选项值（HAS_ARG），选项的处理函数是opt_input_file()，选项的说明是“input file name”。下面可以详细看一下选项的处理函数opt_input_file()。该函数的定义位于ffmpeg_opt.c文件中。可以看出，调用了avformat_alloc_context()初始化了AVFormatContext结构体，调用了avformat_open_input()函数打开了“-i”选项指定的文件。此外，调用了avformat_find_stream_info()等完成了一些初始化操作。此外，调用了av_dump_format()打印输出输入文件信息。
- static int opt_input_file(void *optctx, const char *opt, const char *filename)
- {
-
-
- err = avformat_open_input(&ic, filename, file_iformat, &format_opts);
- if (err < 0) {
- print_error(filename, err);
- exit(1);
- }
-
-
-
- opts = setup_find_stream_info_opts(ic, codec_opts);
- orig_nb_streams = ic->nb_streams;
-
-
-
- ret = avformat_find_stream_info(ic, opts);
- if (ret < 0) {
- av_log(NULL, AV_LOG_FATAL, "%s: could not find codec parameters\n", filename);
- avformat_close_input(&ic);
- exit(1);
- }
-
-
-
- av_dump_format(ic, nb_input_files, filename, 0);
-
-
- return 0;
- }
再例举一个输出文件处理函数opt_output_file()。这里需要注意，输出文件的处理并不包含在OptionDef类型的数组options中。因为FFmpeg中指定输出文件时并不包含选项名称，这是一个比较特殊的地方。一般的选项格式是“-名称 值”，例如指定输入文件的时候，选项格式是“-i xxx.flv”。而指定输出文件的时候，直接指定“值”即可，这是新手可能容易搞混的地方。
例如，最简单的转码命令如下（输出文件前面不包含选项）：
- ffmpeg -i xxx.mpg xxx.mkv
而不是
- ffmpeg -i xxx.mpeg -o xxx.mkv
下面简单看一下opt_output_file()函数的定义。该函数的定义同样位于ffmpeg_opt.c文件中。这个函数的定义特别长，完成了输出视频的初始化工作。在这里就不列出代码了。该函数首先调用avformat_alloc_output_context2()初始化AVFormatContext结构体。而后根据媒体类型的不同，分别调用new_video_stream()，new_audio_stream()，new_subtitle_stream()等创建不同的AVStream。实际上上述的几个创建AVStream的函数调用了new_output_stream()。而new_output_stream()又调用了FFmpeg类库的API函数avformat_new_stream()。
- void opt_output_file(void *optctx, const char *filename)
- {
-
- err = avformat_alloc_output_context2(&oc, NULL, o->format, filename);
-
- if (!oc) {
- print_error(filename, err);
- exit(1);
- }
-
- new_video_stream();
- …
- new_audio_stream();
- …
- new_subtitle_stream ();
-
-
- }
-
transcode()
transcode()的功能是转码。其函数调用结构如下图所示。
调用了如下函数
transcode_init()：转码的初始化工作。
check_keyboard_interaction()：检测键盘操作。例如转码的过程中按下“Q”键之后，会退出转码。
transcode_step()：进行转码。
print_report()：打印转码信息，输出到屏幕上。
flush_encoder()：输出编码器中剩余的帧。
其中check_keyboard_interaction()，transcode_step()，print_report()三个函数位于一个循环之中会不断地执行。
下图红框所示即为print_report()打印输出到屏幕上的信息。
下面简单介绍两个重要的函数transcode_init()和transcode_step()。
transcode_init()
transcode_init()调用了以下几个重要的函数：
av_dump_format()：在屏幕上打印输出格式信息。注意是输出格式的信息，输入格式的信息的打印是在parse_options()函数执行过程中调用opt_input_file()的时候打印到屏幕上的。
init_input_stream()：其中调用了avcodec_open2()打开编码器。
avformat_write_header()：写输出文件的文件头。
transcode_step()
transcode_step()调用了如下函数：
process_input()：完成解码工作。
transcode_from_filter()：未分析。
reap_filters()：完成编码工作。
process_input()
process_input()主要完成了解码的工作。其函数调用结构如下图所示。
process_input()调用了如下函数：
get_input_packet()：获取一帧压缩编码数据，即一个AVPacket。其中调用了av_read_frame()。
output_packet()：解码压缩编码的数据并将之送至AVFilterContext。
output_packet()调用了如下函数：
decode_video()：解码一帧视频（一个AVPacket）。
decode_audio()：解码音频（并不一定是一帧，是一个AVPacket）。
do_streamcopy()：如果不需要重新编码的话，则调用此函数，一般用于封装格式之间的转换。速度比转码快很多。
decode_video()调用了如下函数：
新版本中调用decode（）函数，decode中主要使用了新的API avcodec_send_packet和avcodec_receive_frame。代替原来的avcodec_decode_video2()：解码一帧视频。
rate_emu_sleep()：要求按照帧率处理数据的时候调用，可以避免FFmpeg处理速度过快。常用于网络实时流的处理（RTP/RTMP流的推送）。
configure_filtergraph()：设置AVFilterGraph。
av_buffersrc_add_frame()：将解码后的数据（一个AVFrame）送至AVFilterContext。
decode_audio()调用的函数和decode_video()基本一样。
都是调用了decode函数
configure_filtergraph()
未分析。
reap_filters()
reap_filters()主要完成了编码的工作。其函数调用结构如下图所示。
reap_filters()调用了如下函数
av_buffersink_get_buffer_ref()：从AVFilterContext中取出一帧解码后的数据（结构为AVFilterBufferRef，可以转换为AVFrame）。
avfilter_copy_buf_props()：AVFilterBufferRef转换为AVFrame。
do_audio_out()：编码音频。
do_video_out()：编码视频。
avfilter_unref_buffer()：释放资源。
do_video_out()调用了如下函数
使用了新的API avcodec_send_packet和avcodec_receive_frame//avcodec_encode_video2()：编码一帧视频。
write_frame()：写入编码后的视频压缩数据。
write_frame()调用了如下函数：
av_bitstream_filter_filter()：使用AVBitStreamFilter的时候，会调用此函数进行处理。
av_interleaved_write_frame()：写入压缩编码数据。
do_audio_out()调用的函数与do_video_out()基本上一样。
exit_program()
exit_program()主要完成了清理工作。调用关系如下图所示。
调用了如下函数：
avfilter_graph_free()：释放AVFilterGraph。
avformat_free_context()：释放输出文件的AVFormatContext。
av_bitstream_filter_close()：关闭AVBitStreamFilter。
avformat_close_input()：关闭输入文件。
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