Ffmpeg源代码解析之av_read_frame

本文深入探讨ffmpeg库中的av_read_frame函数,基于最新源代码分析该函数如何从内存中读取一帧数据。同时介绍了AVPacket结构体的关键点,内容包括对网上已有资源的敬意和自我研究的心得体会。

首先网上有很多人介绍ffmpeg的源码了,其中不乏一些大神的精彩之作,在此向他们致敬。没有开源分享精神,我们程序员的学习路将会很艰难。将我研究ffmepg源码的一些经验贴出来,其中也借鉴了网上的一些内容。

av_read_frame从字面意思上来看,就是从内存中读取一帧数据,但是具体的实现如何?本文是在参考别人的代码的基础上,结合最新的源代码,进行分析研究!如果有不正确的地方,欢迎指正。

AVPacket结构体:

AVPacket结构体的作用是从内存中获取一个视频压缩帧,对于音频可能获取一个或者多个压缩帧。

av_read_frame函数:

现在的函数结构和以前的有不同,让我们来一步一步的分析,多余的代码都删了。
<span style="font-family:SimHei;font-size:18px;">int av_read_frame(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
{
    const int genpts = s->flags & AVFMT_FLAG_GENPTS;
    int eof = 0;
    int ret;
    AVStream *st;
    //判断缓存中是否存在Packet, s->packet_buffer,若没有存在则调用read_frame_internal()
    if (!genpts) {
        ret = s->packet_buffer
              ? read_from_packet_buffer(&s->packet_buffer,
                                        &s->packet_buffer_end, pkt)
              : read_frame_internal(s, pkt);
        if (ret < 0)
            return ret;
        goto return_packet;
    }
....
}</span>

<span style="font-family:SimHei;font-size:18px;">static int read_frame_internal(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
{
    int ret = 0, i, got_packet = 0;

    av_init_packet(pkt);

    while (!got_packet && !s->parse_queue) {
        AVStream *st;
        AVPacket
FFmpeg 中,`av_read_frame` 是用于从输入流中读取音视频包的函数,但其本身并不直接支持超时或非阻塞操作。为了实现多路复用 I/O 或者超时控制,通常需要结合 `select`(或 `poll`)来监控底层文件描述符的状态,确保在调用 `av_read_frame` 之前数据已经就绪。 ### 使用 `select` 控制 `av_read_frame` 的非阻塞读取 以下是一个使用 `select` 来控制 `av_read_frame` 的完整示例代码: ```c #include <libavformat/avformat.h> #include <sys/select.h> #include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <errno.h> int main(int argc, char *argv[]) { if (argc < 2) { fprintf(stderr, "Usage: %s <input file>\n", argv[0]); return -1; } const char *filename = argv[1]; AVFormatContext *fmt_ctx = NULL; if (avformat_open_input(&fmt_ctx, filename, NULL, NULL) < 0) { fprintf(stderr, "Could not open input file\n"); return -1; } if (avformat_find_stream_info(fmt_ctx, NULL) < 0) { fprintf(stderr, "Failed to get input stream information\n"); avformat_close_input(&fmt_ctx); return -1; } int video_stream_index = -1; for (int i = 0; i < fmt_ctx->nb_streams; i++) { if (fmt_ctx->streams[i]->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) { video_stream_index = i; break; } } if (video_stream_index == -1) { fprintf(stderr, "No video stream found\n"); avformat_close_input(&fmt_ctx); return -1; } int fd = dup(0); // 假设使用 stdin 作为监控的文件描述符(实际应根据输入源获取正确的 fd) fd_set read_fds; struct timeval timeout; AVPacket *pkt = av_packet_alloc(); int ret; while (1) { FD_ZERO(&read_fds); FD_SET(fd, &read_fds); timeout.tv_sec = 5; // 设置超时时间 timeout.tv_usec = 0; int select_ret = select(fd + 1, &read_fds, NULL, NULL, &timeout); if (select_ret < 0) { if (errno == EINTR) continue; fprintf(stderr, "Select error: %s\n", strerror(errno)); break; } else if (select_ret == 0) { fprintf(stderr, "Timeout, no data received\n"); continue; } ret = av_read_frame(fmt_ctx, pkt); if (ret < 0) { if (ret == AVERROR(EAGAIN)) { // 数据未就绪,继续循环 fprintf(stderr, "No data available yet\n"); av_packet_unref(pkt); continue; } else if (ret == AVERROR_EOF) { fprintf(stderr, "End of file reached\n"); break; } else { fprintf(stderr, "Error reading frame\n"); break; } } if (pkt->stream_index == video_stream_index) { // 处理视频包 printf("Read video packet of size %d\n", pkt->size); } av_packet_unref(pkt); } avformat_close_input(&fmt_ctx); av_packet_free(&pkt); return 0; } ``` ### 代码说明 - **`select`**:用于监控文件描述符是否可读,设置超时时间以避免 `av_read_frame` 长时间阻塞。 - **`av_read_frame`**:在调用前通过 `select` 判断底层 I/O 是否有数据可读,避免直接阻塞等待。 - **`AVERROR(EAGAIN)`**:当 `av_read_frame` 返回该错误时,表示当前没有数据可读,程序可以选择继续等待或退出。 - **超时控制**:通过 `struct timeval` 设置超时时间,确保不会无限期等待。 上述方式适用于网络流、实时音视频传输等场景,通过 `select` 实现 I/O 多路复用和超时控制,从而提升程序的响应能力和健壮性[^2]。 ###
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