FFmpeg 新旧版本编码 API 的区别

最新推荐文章于 2025-07-11 17:13:52 发布

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#ffmpeg #h264

本文分析了 FFmpeg 3.x 以前的 avcodec_encode_video2 与 3.x 及以后的 avcodec_send_frame 和 avcodec_receive_packet 的区别。新旧 API 在使用方式和源码实现上有所不同，旧版 API 通过一个函数完成编码，新版 API 需要发送和接收函数配合。在源码实现中，新版本 API 先尝试调用编码器的 send_frame 和 receive_packet，若未实现则回退到旧版的 encode2 方法。目前只有少数编码器如 hevc_nvenc 实现了新版本 API，大部分仍使用旧版 encode2。

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前言

FFmpeg 3.x 之前，视频编码函数为 avcodec_encode_video2，3.x 及之后的版本，avcodec_encode_video2 被弃用，取而代之的是 avcodec_send_frame() 和 avcodec_receive_packet()，下面将从 API 的使用和源码实现两个角度来分析它们的区别。

API 的使用

旧版 API

下面摘抄了 ffmpeg 转码示例程序的部分代码：

static int encode_write_frame(AVFrame *frame, unsigned int stream_index, int *got_frame) {
    int ret;
    int got_frame_local;
    AVPacket enc_pkt;
    int (*enc_func)(AVCodecContext *, AVPacket *, const AVFrame *, int *) =
        (ifmt_ctx->streams[stream_index]->codecpar->codec_type ==
         AVMEDIA_TYPE_VIDEO) ? avcodec_encode_video2 : avcodec_encode_audio2;

    if (!got_frame)
        got_frame = &got_frame_local;

    av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "Encoding frame\n");
    /* encode frame */
    enc_pkt.data = NULL;
    enc_pkt.size = 0;
    av_init_packet(&enc_pkt);
    ret = enc_func(stream_ctx[stream_index].enc_ctx, &enc_pkt,
            frame, got_frame);
    av_frame_free(&frame);
    if (ret < 0)
        return ret;
    if (!(*got_frame))
        return 0;

    /* prepare packet for muxing */
    enc_pkt.stream_index = stream_index;
    av_packet_rescale_ts(&enc_pkt,
                         stream_ctx[stream_index].enc_ctx->time_base,
                         ofmt_ctx->streams[stream_index]->time_base);

    av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "Muxing frame\n");
    /* mux encoded frame */
    ret = av_interleaved_write_frame(ofmt_ctx, &enc_pkt);
    return ret;
}

新版 API

下面摘抄的是 ffmpeg 视频编码示例程序的部分代码：

static void encode(AVCodecContext *enc_ctx, AVFrame *frame, AVPacket *pkt,
                   FILE *outfile)
{
    int ret;

    /* send the frame to the encoder */
    if (frame)
        printf("Send frame %3"PRId64"\n", frame->pts);

    ret = avcodec_send_frame(enc_ctx, frame);
    if (ret < 0) {
        fprintf(stderr, "Error sending a frame for encoding\n");
        exit(1);
    }

    while (ret >= 0) {
        ret = avcodec_receive_packet(enc_ctx, pkt);
        if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF)
            return;
        else if (ret < 0) {
            fprintf(stderr, "Error during encoding\n");
            exit(1);
        }

        printf("Write packet %3"PRId64" (size=%5d)\n", pkt->pts, pkt->size);
        fwrite(pkt->data, 1, pkt->size, outfile);
        av_packet_unref(pkt);
    }
}

可以看到，在使用上，新旧版本的编码 API 的主要区别有：

旧版 API 一个函数即可完成编码操作，编码成功后可直接使用压缩后的数据。新版 API 需要两个函数一起使用，一个 send，一个 receive，分别用于发送原始视频数据、获取编码后的数据；具体在哪里完成了编码动作，暂时未知。
旧版 API 一次编码动作对应 0 个或 1 个 AVFrame 和 0 个或 1 个 AVPacket。新本 API 一次编码动作对应 0 个或 1 个 AVFrame 和 0 个或多个 AVPacket。

源码实现

函数声明

avcodec_encode_video2

/**
* Encode a frame of video.
*
* Takes input raw video data from frame and writes the next output packet, if
* available, to avpkt. The output packet does not necessarily contain data for
* the most recent frame, as encoders can delay and reorder input frames
* internally as needed.
*
* @param avctx     codec context
* @pa