ffmpeg中av_interleaved_write_frame函数的源码分析及其用法

fmpeg中av_interleaved_write_frame的源码。
  1. int av_interleaved_write_frame(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt){
  2.     AVStream *st= s->streams[ pkt->stream_index];
  3.     int ret;

  4.     //FIXME/XXX/HACK drop zero sized packets
  5.     if(st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO && pkt->size==0)
  6.         return 0;

  7.     av_dlog(s, "av_interleaved_write_frame size:%d dts:%"PRId64" pts:%"PRId64"\n",
  8.             pkt->size, pkt->dts, pkt->pts);
  9.     if((ret = compute_pkt_fields2(s, st, pkt)) < 0 && !(s->oformat->flags & AVFMT_NOTIMESTAMPS))
  10.         return ret;

  11.     if(pkt->dts == AV_NOPTS_VALUE && !(s->oformat->flags & AVFMT_NOTIMESTAMPS))
  12.         return AVERROR(EINVAL);

  13.     for(;;){
  14.         AVPacket opkt;
  15.         int ret= interleave_packet(s, &opkt, pkt, 0);
  16.         if(ret<=0) //FIXME cleanup needed for ret<0 ?
  17.             return ret;

  18.         ret= s->oformat->write_packet(s, &opkt);
  19.         if (ret >= 0)
  20.             s->streams[opkt.stream_index]->nb_frames++;

  21.         av_free_packet(&opkt);
  22.         pkt= NULL;

  23.         if(ret<0)
  24.             return ret;
  25.         if(s->pb && s->pb->error)
  26.             return s->pb->error;
  27.     }
  28. }
复制代码


我在编码的时候采用如下的代码:
  1. AVPacket pkt;
  2.         av_init_packet(&pkt);

  3.         if(c->coded_frame->pts != AV_NOPTS_VALUE)
  4.                 {
  5.             pkt.pts = av_rescale_q(c->coded_frame->pts,c->time_base,en_info->video_st->time_base);
  6.                 }
  7.         if(c->coded_frame->key_frame)
  8.             pkt.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
  9.         pkt.stream_index = en_info->video_st->index;
  10.         pkt.data = en_info->video_outbuf;
  11.         pkt.size = en_info->out_size;
  12.         ret = av_interleaved_write_frame( en_info->oc , &pkt );
复制代码
<think>好的,用户想优化在Linux环境下使用FFmpeg的C++编程中av_interleaved_write_frame函数的性能。首先,我得回忆一下这个函数的作用。av_interleaved_write_frame主要负责将数据包写入输出文件,并处理交织(interleaving),确保音视频数据按照正确的时序排列。性能问题可能出在哪里呢? 根据引用4,用户已经遇到写帧失败的情况,可能返回错误码,这时候需要优化执行速度。首先,我应该考虑缓冲区的设置。默认的缓冲区可能不够大,导致频繁的I/O操作,增加开销。通过调整AVIOContext的buffer_size,比如增加到1MB,可能减少系统调用次数,提升性能。 然后是封装格式的选择。某些格式如MPEG-TS或FLV对实时流更友好,而MP4可能需要处理更多的元数据,影响写入速度。用户之前提到使用RTMP推流,所以可能用的是FLV,但需要确认输出格式是否合适。 接下来是数据包的处理。确保在调用av_interleaved_write_frame之前,数据包已经正确预处理,比如时间基转换。如果时间基不正确,可能导致额外的处理开销。此外,使用硬件加速编码,比如VAAPI或CUDA,可以减轻CPU负担,从而让av_interleaved_write_frame更快地处理数据包。 多线程处理也是一个关键点。FFmpeg支持多线程编码,但需要检查是否已正确配置。设置AVCodecContext的thread_count和thread_type,比如使用帧级或切片级多线程,可以提升编码效率,间接提高写入速度。 减少不必要的交织操作。如果应用场景允许,可以尝试使用av_write_frame代替,因为它不进行交织处理,但需要确保手动管理数据包顺序,避免播放问题。不过,用户之前用的是av_interleaved_write_frame,可能需要权衡。 内存和资源管理方面,确保及时释放已写入的数据包,避免内存泄漏导致性能下降。使用av_packet_unref释放数据包资源,保持内存清洁。 还有I/O操作的优化,比如使用内存写入模式(如输出到NULL设备测试),或者将输出存储到RAM磁盘,减少物理磁盘的延迟。此外,检查是否有过多的日志或调试输出,降低日志级别可以减少开销。 另外,参考用户之前的命令,他们用了rw_timeout参数,可能涉及到网络超时设置。在C++代码中,适当调整超时参数,避免因网络延迟影响写入性能。同时,确保网络带宽足够,避免成为瓶颈。 最后,性能分析工具如perf或gprof可以帮助定位热点代码,确定是编码、处理还是写入阶段的问题。通过分析,可以更有针对性地优化。 综合以上思路,我需要将这些点整理成结构化的建议,涵盖缓冲区调整、封装格式选择、硬件加速、多线程、内存管理、I/O优化等方面,并提醒用户进行基准测试和监控系统资源。同时,生成相关问题,帮助用户深入解决可能遇到的其它问题。</think>### 优化 FFmpeg av_interleaved_write_frame 性能的解决方案 #### 一、核心优化方向 1. **减少系统调用开销** - 调整 `AVIOContext` 缓冲区大小,减少频繁 I/O 操作: ```cpp AVFormatContext* fmt_ctx; // 创建输出上下文后设置缓冲区大小(建议 1MB) fmt_ctx->pb->buffer_size = 1024 * 1024; ``` - 使用内存写入模式测试极限性能(如 `avio_open2(&fmt_ctx->pb, "null", AVIO_FLAG_WRITE, ...)`)[^2]。 2. **优化封装格式选择** - 优先使用低开销格式(如 FLV/MPEG-TS),避免 MP4 的元数据频繁更新[^1]。 3. **多线程与硬件加速** - 启用编码器多线程(H.264 示例): ```cpp AVCodecContext* codec_ctx; codec_ctx->thread_count = 4; // 根据 CPU 核心数调整 codec_ctx->thread_type = FF_THREAD_FRAME; ``` - 使用硬件编码(如 VAAPI/NVENC)降低 CPU 负载[^3]。 4. **数据包预处理** - 确保时间基转换提前完成: ```cpp pkt->pts = av_rescale_q(pkt->pts, in_time_base, out_time_base); pkt->dts = av_rescale_q(pkt->dts, in_time_base, out_time_base); ``` #### 二、关键代码优化 ```cpp // 示例:优化后的写入流程 AVPacket* pkt = av_packet_alloc(); while (/* 获取数据包 */) { // 预处理时间戳、流索引等 int ret = av_interleaved_write_frame(fmt_ctx, pkt); if (ret < 0) { char errbuf[256]; av_strerror(ret, errbuf, sizeof(errbuf)); fprintf(stderr, "写入失败: %s\n", errbuf); // 参考引用[4] } av_packet_unref(pkt); // 及时释放资源 } ``` #### 三、性能验证方法 1. **基准测试对比** ```bash perf stat -e cycles,instructions,cache-misses ./your_program ``` 2. **资源监控** ```bash top -p $(pgrep your_program) # 观察 CPU/内存占用 iotop -p $(pgrep your_program) # 监控 I/O 负载 ``` #### 四、高级优化技巧 - **禁用交织写入**(风险较高): ```cpp // 改用 av_write_frame 需手动管理交织顺序 av_write_frame(fmt_ctx, pkt); ``` - **内存映射写入**: ```cpp avio_open2(&fmt_ctx->pb, "/dev/shm/temp.flv", ...); // 写入 RAM 磁盘 ```
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