AVFrame 的两种手动分配内部buf和data的方式

本文介绍了在使用FFmpeg时如何手动为AVFrame分配内存数据的两种方法,分别涉及像素格式设置、尺寸计算以及内存分配和释放的过程。

用ffmpeg的时候我们有时候需要手动为AVFrame分配内存数据,目前有两种方式,
第一种:

AVFrame *m_yuvFrame{
   
   nullptr};
uint8_t *m_outbuf{
   
   nullptr};
int m_outbuffSize{
   
   0};
m_yuvFrame = av_frame_alloc();

 // allocate buffer to store decoded frame
    AVPixelFormat av_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
    m_outbuffSize = av_image_get_buffer_size(av_fmt, width, height, 1<
### AVFrame 数据结构中 `data` 字段的定义与作用 #### 1. `data` 字段的定义 在 FFmpeg 中,`AVFrame` 是一个核心的数据结构,用于存储解码后的音频或视频帧数据。`data` 是 `AVFrame` 的一个重要字段,它是一个指向字节数组的指针数组,通常表示为 `uint8_t *data[AV_NUM_DATA_POINTERS]`。其中,`AV_NUM_DATA_POINTERS` 定义了最多支持的平面数,通常为 8[^5]。 对于视频帧,`data` 数组中的每个元素指向一个平面(plane)的数据。例如,在 YUV 格式的图像中: - `data[0]` 指向亮度(Y)分量的数据。 - `data[1]` 指向蓝色色度(U/Cb)分量的数据。 - `data[2]` 指向红色色度(V/Cr)分量的数据。 对于音频帧,`data` 数组的使用方式取决于音频的存储模式: - 在 planar 模式下,每个声道的数据分别存储在不同的 `data[n]` 中。例如,双声道音频中,`data[0]` 存储左声道数据,`data[1]` 存储右声道数据。 - 在 packed 模式下,所有声道的数据混合存储在 `data[0]` 中[^5]。 #### 2. `data` 字段的作用 `data` 字段的主要作用是提供对解码后原始数据的直接访问。具体作用包括: - **视频帧**:存储像素数据,根据像素格式(如 YUV420P、RGB24 等),将图像分为多个平面,并通过 `data` 数组分别访问每个平面的数据[^5]。 - **音频帧**:存储音频样本数据,根据音频格式(如 PCM、浮点型等),将每个声道的数据存储在不同的 `data[n]` 中,或者将所有声道的数据混合存储在 `data[0]` 中[^5]。 #### 3. 示例代码 以下是一个示例代码,展示如何访问操作 `AVFrame` 中的 `data` 字段: ```c #include <libavutil/frame.h> #include <stdio.h> void process_video_frame(AVFrame *frame) { if (frame->format == AV_PIX_FMT_YUV420P) { // 访问 Y 分量数据 uint8_t *y_data = frame->data[0]; int y_linesize = frame->linesize[0]; // 打印 Y 分量的前几行数据 for (int i = 0; i < 10; i++) { for (int j = 0; j < y_linesize; j++) { printf("%d ", y_data[i * y_linesize + j]); } printf("\n"); } } } void process_audio_frame(AVFrame *frame) { if (frame->channels > 0 && frame->nb_samples > 0) { // 假设为 planar 模式,访问第一个声道的数据 uint8_t *channel_data = frame->data[0]; int samples_per_channel = frame->nb_samples * av_get_bytes_per_sample(frame->format); // 打印第一个声道的前几个样本 for (int i = 0; i < 10 && i < samples_per_channel; i++) { printf("%d ", channel_data[i]); } printf("\n"); } } ``` #### 4. 注意事项 - 在访问 `data` 字段之前,必须确保 `AVFrame` 已正确分配并填充数据。可以通过 `av_frame_get_buffer` 或解码器输出的帧来确保数据的有效性[^2]。 - 对于计划复用的 `AVFrame`,可以使用 `av_frame_unref` 函数重置其内容,避免重复分配内存[^3]。 - 在复制帧数据时,需要同时复制 `data` `linesize` 字段的内容,否则可能导致数据不一致或访问越界的问题[^4]。 ---
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