FFMPEG使用（转）
1.简介
FFmpeg是一个集录制、转换、音/视频编码解码功能为一体的完整的开源解决方案。FFmpeg的
开发是基于Linux操作系统，但是可以在大多数操作系统中编译和使用。FFmpeg支持MPEG、
DivX、MPEG4、AC3、DV、FLV等40多种编码，AVI、MPEG、OGG、Matroska、ASF等90多种解码.
TCPMP,VLC,MPlayer等开源播放器都用到了FFmpeg。
FFmpeg主目录下主要有libavcodec、libavformat和libavutil等子目录。其中libavcodec用
于存放各个encode/decode模块，libavformat用于存放muxer/demuxer模块，libavutil用于
存放内存操作等辅助性模块。
以flashmovie的flv文件格式为例，muxer/demuxer的flvenc.c和flvdec.c文件在
libavformat目录下，encode/decode的mpegvideo.c和h263de.c在libavcodec目录下。
2.muxer/demuxer与encoder/decoder定义与初始化
muxer/demuxer和encoder/decoder在FFmpeg中的实现代码里，有许多相同的地方，而二者最
大的差别是muxer和demuxer分别是不同的结构AVOutputFormat与AVInputFormat，而encoder
和decoder都是用的AVCodec结构。
muxer/demuxer和encoder/decoder在FFmpeg中相同的地方有：
二者都是在main()开始的av_register_all()函数内初始化的
二者都是以链表的形式保存在全局变量中的
muxer/demuxer是分别保存在全局变量AVOutputFormat*first_oformat与
AVInputFormat*first_iformat中的。
encoder/decoder都是保存在全局变量AVCodec*first_avcodec中的。
二者都用函数指针的方式作为开放的公共接口
demuxer开放的接口有：
int(*read_probe)(AVProbeData*);
int(*read_header)(structAVFormatContext*,AVFormatParameters*ap);
int(*read_packet)(structAVFormatContext*,AVPacket*pkt);
int(*read_close)(structAVFormatContext*);
int(*read_seek)(structAVFormatContext*,intstream_index,int64_ttimestamp,intflags);
muxer开放的接口有：
int(*write_header)(structAVFormatContext*);
int(*write_packet)(structAVFormatContext*,AVPacket*pkt);
int(*write_trailer)(structAVFormatContext*);
encoder/decoder的接口是一样的，只不过二者分别只实现encoder和decoder函数：
int(*init)(AVCodecContext*);
int(*encode)(AVCodecContext*,uint8_t*buf,intbuf_size,void*data);
int(*close)(AVCodecContext*);
int(*decode)(AVCodecContext*,void*outdata,int*outdata_size,uint8_t*buf,intbuf_size);
仍以flv文件为例来说明muxer/demuxer的初始化。
在libavformat\allformats.c文件的av_register_all(void)函数中，通过执行
REGISTER_MUXDEMUX(FLV,flv);
将支持flv格式的flv_muxer与flv_demuxer变量分别注册到全局变量first_oformat与first_iformat链表的最后位置。
其中flv_muxer在libavformat\flvenc.c中定义如下：
AVOutputFormatflv_muxer={
"flv",
"flvformat",
"video/x-flv",
"flv",
sizeof(FLVContext),
#ifdefCONFIG_LIBMP3LAME
CODEC_ID_MP3,
#else//CONFIG_LIBMP3LAME
CODEC_ID_NONE,
CODEC_ID_FLV1,
flv_write_header,
flv_write_packet,
flv_write_trailer,
.codec_tag=(constAVCodecTag*[]){flv_video_codec_ids,flv_audio_codec_ids,0},
}
AVOutputFormat结构的定义如下：
typedefstructAVOutputFormat{
constchar*name;
constchar*long_name;
constchar*mime_type;
constchar*extensions;/**<commaseparatedfilenameextensions*/
/**sizeofprivatedatasothatitcanbeallocatedinthewrapper*/
intpriv_data_size;
/*outputsupport*/
enumCodecIDaudio_codec;/**<defaultaudiocodec*/
enumCodecIDvideo_codec;/**<defaultvideocodec*/
int(*write_header)(structAVFormatContext*);
int(*write_packet)(structAVFormatContext*,AVPacket*pkt);
int(*write_trailer)(structAVFormatContext*);
/**canuseflags:AVFMT_NOFILE,AVFMT_NEEDNUMBER,AVFMT_GLOBALHEADER*/
intflags;
/**currentlyonlyusedtosetpixelformatifnotYUV420P*/
int(*set_parameters)(structAVFormatContext*,AVFormatParameters*);
int(*interleave_packet)(structAVFormatContext*,AVPacket*out,AVPacket*in,intflush);
/**
*listofsupportedcodec_id-codec_tagpairs,orderedby"betterchoicefirst"
*thearraysareallCODEC_ID_NONEterminated
*/
conststructAVCodecTag**codec_tag;
/*privatefields*/
structAVOutputFormat*next;
}AVOutputFormat;
由AVOutputFormat结构的定义可知，flv_muxer变量初始化的第一、二个成员分别为该muxer
的名称与长名称，第三、第四个成员为所对应MIMIEType和后缀名，第五个成员是所对应的
私有结构的大小，第六、第七个成员为所对应的音频编码和视频编码类型ID，接下来就是三
个重要的接口函数，该muxer的功能也就是通过调用这三个接口实现的。
flv_demuxer在libavformat\flvdec.c中定义如下,与flv_muxer类似，在这儿主要也是设置
了5个接口函数，其中flv_probe接口用途是测试传入的数据段是否是符合当前文件格式，这
个接口在匹配当前demuxer时会用到。
AVInputFormatflv_demuxer={
"flv",
"flvformat",
0,
flv_probe,
flv_read_header,
flv_read_packet,
flv_read_close,
flv_read_seek,
.extensions="flv",
.value=CODEC_ID_FLV1,
};
在上述av_register_all(void)函数中通过执行libavcodec\allcodecs.c文件里的
avcodec_register_all(void)函数来初始化全部的encoder/decoder。
因为不是每种编码方式都支持encode和decode，所以有以下三种注册方式：
#defineREGISTER_ENCODER(X,x)\
if(ENABLE_##X##_ENCODER)register_avcodec(&x##_encoder)
#defineREGISTER_DECODER(X,x)\
if(ENABLE_##X##_DECODER)register_avcodec(&x##_decoder)
#defineREGISTER_ENCDEC(X,x)REGISTER_ENCODER(X,x);REGISTER_DECODER(X,x)
如支持flv的flv_encoder和flv_decoder变量就分别是在libavcodec\mpegvideo.c和
libavcodec\h263de.c中创建的。
3.当前muxer/demuxer的匹配
在FFmpeg的文件转换过程中，首先要做的就是根据传入文件和传出文件的后缀名[FIXME]匹配
合适的demuxer和muxer。匹配上的demuxer和muxer都保存在如下所示，定义在ffmpeg.c里的
全局变量file_iformat和file_oformat中：
staticAVInputFormat*file_iformat;
staticAVOutputFormat*file_oformat;
3.1demuxer匹配
在libavformat\utils.c中的staticAVInputFormat*av_probe_input_format2(
AVProbeData*pd,intis_opened,int*score_max)函数用途是根据传入的probedata数据
，依次调用每个demuxer的read_probe接口，来进行该demuxer是否和传入的文件内容匹配的
判断。其调用顺序如下：
voidparse_options(intargc,char**argv,constOptionDef*options,
void(*parse_arg_function)(constchar*));
staticvoidopt_input_file(constchar*filename)
intav_open_input_file(……)
AVInputFormat*av_probe_input_format(AVProbeData*pd,
intis_opened)
staticAVInputFormat*av_probe_input_format2(……)
opt_input_file函数是在保存在constOptionDefoptions[]数组中，用于
voidparse_options(intargc,char**argv,constOptionDef*options)中解析argv里的
“-i”参数，也就是输入文件名时调用的。
3.2muxer匹配
与demuxer的匹配不同，muxer的匹配是调用guess_format函数，根据main()函数的argv里的
输出文件后缀名来进行的。
voidparse_options(intargc,char**argv,constOptionDef*options,
void(*parse_arg_function)(constchar*));
voidparse_arg_file(constchar*filename)
staticvoidopt_output_file(constchar*filename)
AVOutputFormat*guess_format(constchar*short_name,
constchar*filename,
constchar*mime_type)
3.3当前encoder/decoder的匹配
在main()函数中除了解析传入参数并初始化demuxer与muxer的parse_options()函数以外，
其他的功能都是在av_encode()函数里完成的。
在libavcodec\utils.c中有如下二个函数:
AVCodec*avcodec_find_encoder(enumCodecIDid)
AVCodec*avcodec_find_decoder(enumCodecIDid)
他们的功能就是根据传入的CodecID，找到匹配的encoder和decoder。
在av_encode()函数的开头，首先初始化各个AVInputStream和AVOutputStream，然后分别调
用上述二个函数，并将匹配上的encoder与decoder分别保存在:
AVInputStream->AVStream*st->AVCodecContext*codec->structAVCodec*codec与
AVOutputStream->AVStream*st->AVCodecContext*codec->structAVCodec*codec变量。
4.其他主要数据结构
4.1AVFormatContext
AVFormatContext是FFMpeg格式转换过程中实现输入和输出功能、保存相关数据的主要结构。
每一个输入和输出文件，都在如下定义的指针数组全局变量中有对应的实体。
staticAVFormatContext*output_files[MAX_FILES];
staticAVFormatContext*input_files[MAX_FILES];
对于输入和输出，因为共用的是同一个结构体，所以需要分别对该结构中如下定义的iformat
或oformat成员赋值。
structAVInputFormat*iformat;
structAVOutputFormat*oformat;
对一个AVFormatContext来说，这二个成员不能同时有值，即一个AVFormatContext不能同时
含有demuxer和muxer。在main()函数开头的parse_options()函数中找到了匹配的muxer和
demuxer之后，根据传入的argv参数，初始化每个输入和输出的AVFormatContext结构，
文章出处：http://www.diybl.com/course/6_system/linux/Linuxjs/2008727/134072.html
并保
存在相应的output_files和input_files指针数组中。在av_encode()函数中，output_files
和input_files是作为函数参数传入后，在其他地方就没有用到了。
4.2AVCodecContext
保存AVCodec指针和与codec相关数据，如video的width、height，audio的samplerate等。
AVCodecContext中的codec_type，codec_id二个变量对于encoder/decoder的匹配来说，最为
重要。
enumCodecTypecodec_type;/*seeCODEC_TYPE_xxx*/
enumCodecIDcodec_id;/*seeCODEC_ID_xxx*/
如上所示，codec_type保存的是CODEC_TYPE_VIDEO，CODEC_TYPE_AUDIO等媒体类型，
codec_id保存的是CODEC_ID_FLV1，CODEC_ID_VP6F等编码方式。
以支持flv格式为例，在前述的av_open_input_file(……)函数中，匹配到正确的
AVInputFormatdemuxer后，通过av_open_input_stream()函数中调用AVInputFormat的
read_header接口来执行flvdec.c中的flv_read_header()函数。在flv_read_header()函数
内，根据文件头中的数据，创建相应的视频或音频AVStream，并设置AVStream中
AVCodecContext的正确的codec_type值。codec_id值是在解码过程中flv_read_packet()函
数执行时根据每一个packet头中的数据来设置的。
4.3AVStream
AVStream结构保存与数据流相关的编解码器，数据段等信息。比较重要的有如下二个成员：
AVCodecContext*codec;/**<codeccontext*/
void*priv_data;
其中codec指针保存的就是上节所述的encoder或decoder结构。priv_data指针保存的是和具
体编解码流相关的数据，如下代码所示，在ASF的解码过程中，priv_data保存的就是
ASFStream结构的数据。
AVStream*st;
ASFStream*asf_st;
……
st->priv_data=asf_st;
4.4AVInputStream/AVOutputStream
根据输入和输出流的不同，前述的AVStream结构都是封装在AVInputStream和AVOutputStream
结构中，在av_encode()函数中使用。AVInputStream中还保存的有与时间有关的信息。
AVOutputStream中还保存有与音视频同步等相关的信息。
4.5AVPacket
AVPacket结构定义如下，其是用于保存读取的packet数据。
typedefstructAVPacket{
int64_tpts;///<presentationtimestampintime_baseunits
int64_tdts;///<decompressiontimestampintime_baseunits
uint8_t*data;
intsize;
intstream_index;
intflags;
intduration;///<presentationdurationintime_baseunits(0ifnotavailable)
void(*destruct)(structAVPacket*);
void*priv;
int64_tpos;///<bytepositioninstream,-1ifunknown
}AVPacket;
在av_encode()函数中，调用AVInputFormat的
(*read_packet)(structAVFormatContext*,AVPacket*pkt)接口，读取输入文件的一帧数
据保存在当前输入AVFormatContext的AVPacket成员中。
5.av_encode函数主要流程
av_encode()函数是FFMpeg中最重要的函数，编解码和输出等大部分功能都在此函数完成，
因此有必要详细描述一下这个函数的主要流程。
1).inputstreamsinitializing
2).outputstreamsinitializing
3).encodersanddecodersinitializing
4).setmetadatainformationfrominputfileifrequired.
5).writeoutputfilesheader
6).loopofhandlingeachframe
a.readframefrominputfile:
b.decodeframedata
c.encodenewframedata
d.writenewframetooutputfile
7).writeoutputfilestrailer
.closeeachencoderanddecoder
文章出处：http://www.diybl.com/course/6_system/linux/Linuxjs/2008727/134072_2.html