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FFmpeg的库函数源代码分析文章列表:

【架构图】

FFmpeg源代码结构图 - 解码

FFmpeg源代码结构图 - 编码

【通用】

FFmpeg 源代码简单分析:av_register_all()

FFmpeg 源代码简单分析:avcodec_register_all()

FFmpeg 源代码简单分析:内存的分配和释放(av_malloc()、av_free()等)

FFmpeg 源代码简单分析:常见结构体的初始化和销毁(AVFormatContext,AVFrame等)

FFmpeg 源代码简单分析:avio_open2()

FFmpeg 源代码简单分析:av_find_decoder()和av_find_encoder()

FFmpeg 源代码简单分析:avcodec_open2()

FFmpeg 源代码简单分析:avcodec_close()

【解码】

图解FFMPEG打开媒体的函数avformat_open_input

FFmpeg 源代码简单分析:avformat_open_input()

FFmpeg 源代码简单分析:avformat_find_stream_info()

FFmpeg 源代码简单分析:av_read_frame()

FFmpeg 源代码简单分析:avcodec_decode_video2()

FFmpeg 源代码简单分析:avformat_close_input()

【编码】

FFmpeg 源代码简单分析:avformat_alloc_output_context2()

FFmpeg 源代码简单分析:avformat_write_header()

FFmpeg 源代码简单分析:avcodec_encode_video()

FFmpeg 源代码简单分析:av_write_frame()

FFmpeg 源代码简单分析:av_write_trailer()

【其它】

FFmpeg源代码简单分析:日志输出系统(av_log()等)

FFmpeg源代码简单分析:结构体成员管理系统-AVClass

FFmpeg源代码简单分析:结构体成员管理系统-AVOption

FFmpeg源代码简单分析:libswscale的sws_getContext()

FFmpeg源代码简单分析:libswscale的sws_scale()

FFmpeg源代码简单分析:libavdevice的avdevice_register_all()

FFmpeg源代码简单分析:libavdevice的gdigrab

【脚本】

FFmpeg源代码简单分析:makefile

FFmpeg源代码简单分析:configure

【H.264】

FFmpeg的H.264解码器源代码简单分析:概述

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本文简单分析FFmpeg常见结构体的初始化和销毁函数的源代码。常见的结构体在文章:

FFMPEG中最关键的结构体之间的关系》中已经有过叙述,包括:

AVFormatContext:统领全局的基本结构体。主要用于处理封装格式(FLV/MKV/RMVB等)。

AVIOContext:输入输出对应的结构体,用于输入输出(读写文件,RTMP协议等)。

AVStream,AVCodecContext:视音频流对应的结构体,用于视音频编解码。

AVFrame:存储非压缩的数据(视频对应RGB/YUV像素数据,音频对应PCM采样数据)

AVPacket:存储压缩数据(视频对应H.264等码流数据,音频对应AAC/MP3等码流数据)

他们之间的关系如下图所示(详细信息可以参考上文提到的文章)。

下文简单分析一下上述几个结构体的初始化和销毁函数。这些函数列表如下。

结构体

初始化

销毁

AVFormatContext

avformat_alloc_context()

avformat_free_context()

AVIOContext

avio_alloc_context()

AVStream

avformat_new_stream()

AVCodecContext

avcodec_alloc_context3()

AVFrame

av_frame_alloc();

av_image_fill_arrays()

av_frame_free()

AVPacket

av_init_packet();

av_new_packet()

av_free_packet()

下面进入正文。

AVFormatContext

AVFormatContext的初始化函数是avformat_alloc_context(),销毁函数是avformat_free_context()。

avformat_alloc_context()

avformat_alloc_context()的声明位于libavformat\avformat.h,如下所示。

  1. /**
  2. * Allocate an AVFormatContext.
  3. * avformat_free_context() can be used to freethe context and everything
  4. * allocated by the framework within it.
  5. */
  6. AVFormatContext*avformat_alloc_context(void);

avformat_alloc_context()的定义位于libavformat\options.c。代码如下所示。

  1. AVFormatContext *avformat_alloc_context(void)
  2. {
  3. AVFormatContext *ic;
  4. ic = av_malloc(sizeof(AVFormatContext));
  5. if (!ic) return ic;
  6. avformat_get_context_defaults(ic);
  7. ic->internal = av_mallocz(sizeof(*ic->internal));
  8. if (!ic->internal) {
  9. avformat_free_context(ic);
  10. return NULL;
  11. }
  12. return ic;
  13. }

从代码中可以看出,avformat_alloc_context()调用av_malloc()为AVFormatContext结构体分配了内存,而且同时也给AVFormatContext中的internal字段分配内存(这个字段是FFmpeg内部使用的,先不分析)。此外调用了一个avformat_get_context_defaults()函数。该函数用于设置AVFormatContext的字段的默认值。它的定义也位于libavformat\options.c,确切的说就位于avformat_alloc_context()上面。我们看一下该函数的定义。

  1. static void avformat_get_context_defaults(AVFormatContext *s)
  2. {
  3. memset(s, 0, sizeof(AVFormatContext));
  4. s->av_class = &av_format_context_class;
  5. av_opt_set_defaults(s);
  6. }

从代码可以看出,avformat_get_context_defaults()首先调用memset()将AVFormatContext的所有字段置0。而后调用了一个函数av_opt_set_defaults()。av_opt_set_defaults()用于给字段设置默认值。
avformat_alloc_context()代码的函数调用关系如下图所示。

avformat_free_context()

avformat_free_context()的声明位于libavformat\avformat.h,如下所示。

  1. /**
  2. * Free an AVFormatContext and all its streams.
  3. * @param s context to free
  4. */
  5. void avformat_free_context(AVFormatContext *s);

avformat_free_context()的定义位于libavformat\options.c。代码如下所示。

  1. void avformat_free_context(AVFormatContext *s)
  2. {
  3. int i;
  4. if (!s)
  5. return;
  6. av_opt_free(s);
  7. if (s->iformat && s->iformat->priv_class && s->priv_data)
  8. av_opt_free(s->priv_data);
  9. if (s->oformat && s->oformat->priv_class && s->priv_data)
  10. av_opt_free(s->priv_data);
  11. for (i = s->nb_streams - 1; i >= 0; i--) {
  12. ff_free_stream(s, s->streams[i]);
  13. }
  14. for (i = s->nb_programs - 1; i >= 0; i--) {
  15. av_dict_free(&s->programs[i]->metadata);
  16. av_freep(&s->programs[i]->stream_index);
  17. av_freep(&s->programs[i]);
  18. }
  19. av_freep(&s->programs);
  20. av_freep(&s->priv_data);
  21. while (s->nb_chapters--) {
  22. av_dict_free(&s->chapters[s->nb_chapters]->metadata);
  23. av_freep(&s->chapters[s->nb_chapters]);
  24. }
  25. av_freep(&s->chapters);
  26. av_dict_free(&s->metadata);
  27. av_freep(&s->streams);
  28. av_freep(&s->internal);
  29. flush_packet_queue(s);
  30. av_free(s);
  31. }

从代码中可以看出,avformat_free_context()调用了各式各样的销毁函数:av_opt_free(),av_freep(),av_dict_free()。这些函数分别用于释放不同种类的变量,在这里不再详细讨论。在这里看一个释放AVStream的函数ff_free_stream()。该函数的定义位于libavformat\options.c(其实就在avformat_free_context()上方)。

  1. void ff_free_stream(AVFormatContext *s, AVStream *st) {
  2. int j;
  3. av_assert0(s->nb_streams>0);
  4. av_assert0(s->streams[ s->nb_streams - 1 ] == st);
  5. for (j = 0; j < st->nb_side_data; j++)
  6. av_freep(&st->side_data[j].data);
  7. av_freep(&st->side_data);
  8. st->nb_side_data = 0;
  9. if (st->parser) {
  10. av_parser_close(st->parser);
  11. }
  12. if (st->attached_pic.data)
  13. av_free_packet(&st->attached_pic);
  14. av_dict_free(&st->metadata);
  15. av_freep(&st->probe_data.buf);
  16. av_freep(&st->index_entries);
  17. av_freep(&st->codec->extradata);
  18. av_freep(&st->codec->subtitle_header);
  19. av_freep(&st->codec);
  20. av_freep(&st->priv_data);
  21. if (st->info)
  22. av_freep(&st->info->duration_error);
  23. av_freep(&st->info);
  24. av_freep(&s->streams[ --s->nb_streams ]);
  25. }

从代码中可以看出,与释放AVFormatContext类似,释放AVStream的时候,也是调用了av_freep(),av_dict_free()这些函数释放有关的字段。如果使用了parser的话,会调用av_parser_close()关闭该parser。

AVIOContext

avio_alloc_context()

AVIOContext的初始化函数是avio_alloc_context(),销毁的时候使用av_free()释放掉其中的缓存即可。它的声明位于libavformat\avio.h中,如下所示。

  1. /**
  2. * Allocate and initialize an AVIOContext for buffered I/O. It must be later
  3. * freed with av_free().
  4. *
  5. * @param buffer Memory block for input/output operations via AVIOContext.
  6. *        The buffer must be allocated with av_malloc() and friends.
  7. * @param buffer_size The buffer size is very important for performance.
  8. *        For protocols with fixed blocksize it should be set to this blocksize.
  9. *        For others a typical size is a cache page, e.g. 4kb.
  10. * @param write_flag Set to 1 if the buffer should be writable, 0 otherwise.
  11. * @param opaque An opaque pointer to user-specific data.
  12. * @param read_packet  A function for refilling the buffer, may be NULL.
  13. * @param write_packet A function for writing the buffer contents, may be NULL.
  14. *        The function may not change the input buffers content.
  15. * @param seek A function for seeking to specified byte position, may be NULL.
  16. *
  17. * @return Allocated AVIOContext or NULL on failure.
  18. */
  19. AVIOContext *avio_alloc_context(
  20. unsigned char *buffer,
  21. int buffer_size,
  22. int write_flag,
  23. void *opaque,
  24. int (*read_packet)(void *opaque, uint8_t *buf, int buf_size),
  25. int (*write_packet)(void *opaque, uint8_t *buf, int buf_size),
  26. int64_t (*seek)(void *opaque, int64_t offset, int whence));

avio_alloc_context()定义位于libavformat\aviobuf.c中,如下所示。

  1. AVIOContext *avio_alloc_context(
  2. unsigned char *buffer,
  3. int buffer_size,
  4. int write_flag,
  5. void *opaque,
  6. int (*read_packet)(void *opaque, uint8_t *buf, int buf_size),
  7. int (*write_packet)(void *opaque, uint8_t *buf, int buf_size),
  8. int64_t (*seek)(void *opaque, int64_t offset, int whence))
  9. {
  10. AVIOContext *s = av_mallocz(sizeof(AVIOContext));
  11. if (!s)
  12. return NULL;
  13. ffio_init_context(s, buffer, buffer_size, write_flag, opaque,
  14. read_packet, write_packet, seek);
  15. return s;
  16. }

从代码中可以看出,avio_alloc_context()首先调用av_mallocz()为AVIOContext分配内存。而后调用了一个函数ffio_init_context()。该函数完成了真正的初始化工作。我们看一下ffio_init_context()函数的定义。

  1. int ffio_init_context(AVIOContext *s,
  2. unsigned char *buffer,
  3. int buffer_size,
  4. int write_flag,
  5. void *opaque,
  6. int (*read_packet)(void *opaque, uint8_t *buf, int buf_size),
  7. int (*write_packet)(void *opaque, uint8_t *buf, int buf_size),
  8. int64_t (*seek)(void *opaque, int64_t offset, int whence))
  9. {
  10. s->buffer      = buffer;
  11. s->orig_buffer_size =
  12. s->buffer_size = buffer_size;
  13. s->buf_ptr     = buffer;
  14. s->opaque      = opaque;
  15. s->direct      = 0;
  16. url_resetbuf(s, write_flag ? AVIO_FLAG_WRITE : AVIO_FLAG_READ);
  17. s->write_packet    = write_packet;
  18. s->read_packet     = read_packet;
  19. s->seek            = seek;
  20. s->pos             = 0;
  21. s->must_flush      = 0;
  22. s->eof_reached     = 0;
  23. s->error           = 0;
  24. s->seekable        = seek ? AVIO_SEEKABLE_NORMAL : 0;
  25. s->max_packet_size = 0;
  26. s->update_checksum = NULL;
  27. if (!read_packet && !write_flag) {
  28. s->pos     = buffer_size;
  29. s->buf_end = s->buffer + buffer_size;
  30. }
  31. s->read_pause = NULL;
  32. s->read_seek  = NULL;
  33. return 0;
  34. }

从函数的代码可以看出,ffio_init_context()对AVIOContext中的缓存,函数指针等等进行了赋值。

AVStream,AVCodecContext

AVStream的初始化函数是avformat_new_stream(),销毁函数使用销毁AVFormatContext的avformat_free_context()就可以了。

avformat_new_stream()

avformat_new_stream()的声明位于libavformat\avformat.h中,如下所示。

  1. /**
  2. * Add a new stream to a media file.
  3. *
  4. * When demuxing, it is called by the demuxer in read_header(). If the
  5. * flag AVFMTCTX_NOHEADER is set in s.ctx_flags, then it may also
  6. * be called in read_packet().
  7. *
  8. * When muxing, should be called by the user before avformat_write_header().
  9. *
  10. * User is required to call avcodec_close() and avformat_free_context() to
  11. * clean up the allocation by avformat_new_stream().
  12. *
  13. * @param s media file handle
  14. * @param c If non-NULL, the AVCodecContext corresponding to the new stream
  15. * will be initialized to use this codec. This is needed for e.g. codec-specific
  16. * defaults to be set, so codec should be provided if it is known.
  17. *
  18. * @return newly created stream or NULL on error.
  19. */
  20. AVStream *avformat_new_stream(AVFormatContext *s, const AVCodec *c);

avformat_new_stream()的定义位于libavformat\utils.c中,如下所示。

  1. AVStream *avformat_new_stream(AVFormatContext *s, const AVCodec *c)
  2. {
  3. AVStream *st;
  4. int i;
  5. AVStream **streams;
  6. if (s->nb_streams >= INT_MAX/sizeof(*streams))
  7. return NULL;
  8. streams = av_realloc_array(s->streams, s->nb_streams + 1, sizeof(*streams));
  9. if (!streams)
  10. return NULL;
  11. s->streams = streams;
  12. st = av_mallocz(sizeof(AVStream));
  13. if (!st)
  14. return NULL;
  15. if (!(st->info = av_mallocz(sizeof(*st->info)))) {
  16. av_free(st);
  17. return NULL;
  18. }
  19. st->info->last_dts = AV_NOPTS_VALUE;
  20. st->codec = avcodec_alloc_context3(c);
  21. if (s->iformat) {
  22. /* no default bitrate if decoding */
  23. st->codec->bit_rate = 0;
  24. /* default pts setting is MPEG-like */
  25. avpriv_set_pts_info(st, 33, 1, 90000);
  26. }
  27. st->index      = s->nb_streams;
  28. st->start_time = AV_NOPTS_VALUE;
  29. st->duration   = AV_NOPTS_VALUE;
  30. /* we set the current DTS to 0 so that formats without any timestamps
  31. * but durations get some timestamps, formats with some unknown
  32. * timestamps have their first few packets buffered and the
  33. * timestamps corrected before they are returned to the user */
  34. st->cur_dts       = s->iformat ? RELATIVE_TS_BASE : 0;
  35. st->first_dts     = AV_NOPTS_VALUE;
  36. st->probe_packets = MAX_PROBE_PACKETS;
  37. st->pts_wrap_reference = AV_NOPTS_VALUE;
  38. st->pts_wrap_behavior = AV_PTS_WRAP_IGNORE;
  39. st->last_IP_pts = AV_NOPTS_VALUE;
  40. st->last_dts_for_order_check = AV_NOPTS_VALUE;
  41. for (i = 0; i < MAX_REORDER_DELAY + 1; i++)
  42. st->pts_buffer[i] = AV_NOPTS_VALUE;
  43. st->sample_aspect_ratio = (AVRational) { 0, 1 };
  44. #if FF_API_R_FRAME_RATE
  45. st->info->last_dts      = AV_NOPTS_VALUE;
  46. #endif
  47. st->info->fps_first_dts = AV_NOPTS_VALUE;
  48. st->info->fps_last_dts  = AV_NOPTS_VALUE;
  49. st->inject_global_side_data = s->internal->inject_global_side_data;
  50. s->streams[s->nb_streams++] = st;
  51. return st;
  52. }

从代码中可以看出,avformat_new_stream()首先调用av_mallocz()为AVStream分配内存。接着给新分配的AVStream的各个字段赋上默认值。然后调用了另一个函数avcodec_alloc_context3()初始化AVStream中的AVCodecContext。

avcodec_alloc_context3()

avcodec_alloc_context3()的声明位于libavcodec\avcodec.h中,如下所示。

  1. /**
  2. * Allocate an AVCodecContext and set its fields to default values. The
  3. * resulting struct should be freed with avcodec_free_context().
  4. *
  5. * @param codec if non-NULL, allocate private data and initialize defaults
  6. *              for the given codec. It is illegal to then call avcodec_open2()
  7. *              with a different codec.
  8. *              If NULL, then the codec-specific defaults won't be initialized,
  9. *              which may result in suboptimal default settings (this is
  10. *              important mainly for encoders, e.g. libx264).
  11. *
  12. * @return An AVCodecContext filled with default values or NULL on failure.
  13. * @see avcodec_get_context_defaults
  14. */
  15. AVCodecContext *avcodec_alloc_context3(const AVCodec *codec);

下面我们看一下avcodec_alloc_context3()的定义。下面我们看一下avcodec_alloc_context3()的定义。avcodec_alloc_context3()的定义位于libavcodec\options.c中。

  1. AVCodecContext *avcodec_alloc_context3(const AVCodec *codec)
  2. {
  3. AVCodecContext *avctx= av_malloc(sizeof(AVCodecContext));
  4. if (!avctx)
  5. return NULL;
  6. if(avcodec_get_context_defaults3(avctx, codec) < 0){
  7. av_free(avctx);
  8. return NULL;
  9. }
  10. return avctx;
  11. }

从代码中可以看出,avcodec_alloc_context3()首先调用av_malloc()为AVCodecContext分配存储空间,然后调用了一个函数avcodec_get_context_defaults3()用于设置该AVCodecContext的默认值。avcodec_get_context_defaults3()的定义如下。

  1. int avcodec_get_context_defaults3(AVCodecContext *s, const AVCodec *codec)
  2. {
  3. int flags=0;
  4. memset(s, 0, sizeof(AVCodecContext));
  5. s->av_class = &av_codec_context_class;
  6. s->codec_type = codec ? codec->type : AVMEDIA_TYPE_UNKNOWN;
  7. if (codec)
  8. s->codec_id = codec->id;
  9. if(s->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
  10. flags= AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM;
  11. else if(s->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
  12. flags= AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM;
  13. else if(s->codec_type == AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE)
  14. flags= AV_OPT_FLAG_SUBTITLE_PARAM;
  15. av_opt_set_defaults2(s, flags, flags);
  16. s->time_base           = (AVRational){0,1};
  17. s->get_buffer2         = avcodec_default_get_buffer2;
  18. s->get_format          = avcodec_default_get_format;
  19. s->execute             = avcodec_default_execute;
  20. s->execute2            = avcodec_default_execute2;
  21. s->sample_aspect_ratio = (AVRational){0,1};
  22. s->pix_fmt             = AV_PIX_FMT_NONE;
  23. s->sample_fmt          = AV_SAMPLE_FMT_NONE;
  24. s->timecode_frame_start = -1;
  25. s->reordered_opaque    = AV_NOPTS_VALUE;
  26. if(codec && codec->priv_data_size){
  27. if(!s->priv_data){
  28. s->priv_data= av_mallocz(codec->priv_data_size);
  29. if (!s->priv_data) {
  30. return AVERROR(ENOMEM);
  31. }
  32. }
  33. if(codec->priv_class){
  34. *(const AVClass**)s->priv_data = codec->priv_class;
  35. av_opt_set_defaults(s->priv_data);
  36. }
  37. }
  38. if (codec && codec->defaults) {
  39. int ret;
  40. const AVCodecDefault *d = codec->defaults;
  41. while (d->key) {
  42. ret = av_opt_set(s, d->key, d->value, 0);
  43. av_assert0(ret >= 0);
  44. d++;
  45. }
  46. }
  47. return 0;
  48. }

avformat_new_stream()函数的调用结构如下所示。

 

AVFrame

AVFrame的初始化函数是av_frame_alloc(),销毁函数是av_frame_free()。在这里有一点需要注意,旧版的FFmpeg都是使用avcodec_alloc_frame()初始化AVFrame的,但是我在写这篇文章的时候,avcodec_alloc_frame()已经被标记为“过时的”了,为了保证与时俱进,决定分析新的API——av_frame_alloc()。

av_frame_alloc()

av_frame_alloc()的声明位于libavutil\frame.h,如下所示。

  1. /**
  2. * Allocate an AVFrame and set its fields to default values.  The resulting
  3. * struct must be freed using av_frame_free().
  4. *
  5. * @return An AVFrame filled with default values or NULL on failure.
  6. *
  7. * @note this only allocates the AVFrame itself, not the data buffers. Those
  8. * must be allocated through other means, e.g. with av_frame_get_buffer() or
  9. * manually.
  10. */
  11. AVFrame *av_frame_alloc(void);

av_frame_alloc()的定义位于libavutil\frame.c。代码如下所示。

  1. AVFrame *av_frame_alloc(void)
  2. {
  3. AVFrame *frame = av_mallocz(sizeof(*frame));
  4. if (!frame)
  5. return NULL;
  6. frame->extended_data = NULL;
  7. get_frame_defaults(frame);
  8. return frame;
  9. }

从代码可以看出,av_frame_alloc()首先调用av_mallocz()为AVFrame结构体分配内存。而后调用了一个函数get_frame_defaults()用于设置一些默认参数。get_frame_defaults()定义如下。

  1. static void get_frame_defaults(AVFrame *frame)
  2. {
  3. if (frame->extended_data != frame->data)
  4. av_freep(&frame->extended_data);
  5. memset(frame, 0, sizeof(*frame));
  6. frame->pts                   =
  7. frame->pkt_dts               =
  8. frame->pkt_pts               = AV_NOPTS_VALUE;
  9. av_frame_set_best_effort_timestamp(frame, AV_NOPTS_VALUE);
  10. av_frame_set_pkt_duration         (frame, 0);
  11. av_frame_set_pkt_pos              (frame, -1);
  12. av_frame_set_pkt_size             (frame, -1);
  13. frame->key_frame           = 1;
  14. frame->sample_aspect_ratio = (AVRational){ 0, 1 };
  15. frame->format              = -1; /* unknown */
  16. frame->extended_data       = frame->data;
  17. frame->color_primaries     = AVCOL_PRI_UNSPECIFIED;
  18. frame->color_trc           = AVCOL_TRC_UNSPECIFIED;
  19. frame->colorspace          = AVCOL_SPC_UNSPECIFIED;
  20. frame->color_range         = AVCOL_RANGE_UNSPECIFIED;
  21. frame->chroma_location     = AVCHROMA_LOC_UNSPECIFIED;
  22. }

从av_frame_alloc()的代码我们可以看出,该函数并没有为AVFrame的像素数据分配空间。因此AVFrame中的像素数据的空间需要自行分配空间,例如使用avpicture_fill(),av_image_fill_arrays()等函数。

av_frame_alloc()函数的调用结构如下所示。

avpicture_fill()

avpicture_fill()的声明位于libavcodec\avcodec.h,如下所示。

  1. /**
  2. * Setup the picture fields based on the specified image parameters
  3. * and the provided image data buffer.
  4. *
  5. * The picture fields are filled in by using the image data buffer
  6. * pointed to by ptr.
  7. *
  8. * If ptr is NULL, the function will fill only the picture linesize
  9. * array and return the required size for the image buffer.
  10. *
  11. * To allocate an image buffer and fill the picture data in one call,
  12. * use avpicture_alloc().
  13. *
  14. * @param picture       the picture to be filled in
  15. * @param ptr           buffer where the image data is stored, or NULL
  16. * @param pix_fmt       the pixel format of the image
  17. * @param width         the width of the image in pixels
  18. * @param height        the height of the image in pixels
  19. * @return the size in bytes required for src, a negative error code
  20. * in case of failure
  21. *
  22. * @see av_image_fill_arrays()
  23. */
  24. int avpicture_fill(AVPicture *picture, const uint8_t *ptr,
  25. enum AVPixelFormat pix_fmt, int width, int height);

avpicture_fill()的定义位于libavcodec\avpicture.c,如下所示。

PS:目测这个函数未来也有可能成为“过时的”函数,因为通过观察这一年FFmpeg代码的变化,发现FFmpeg组织似乎想把AVFrame相关的函数(原先定义在AVCodec的头文件中)从AVCodec的代码中分离出来,形成一套单独的API。所以很多和AVFrame相关的名称为avcodec_XXX()的函数都被标记上了“过时的”标记。当然,上述推测也是我自己猜测的。

  1. int avpicture_fill(AVPicture *picture, const uint8_t *ptr,
  2. enum AVPixelFormat pix_fmt, int width, int height)
  3. {
  4. return av_image_fill_arrays(picture->data, picture->linesize,
  5. ptr, pix_fmt, width, height, 1);
  6. }

从代码中可以看出,avpicture_fill()仅仅是简单调用了一下av_image_fill_arrays()。也就是说这两个函数实际上是等同的。

av_image_fill_arrays()

av_image_fill_arrays()的声明位于libavutil\imgutils.h中,如下所示。

  1. /**
  2. * Setup the data pointers and linesizes based on the specified image
  3. * parameters and the provided array.
  4. *
  5. * The fields of the given image are filled in by using the src
  6. * address which points to the image data buffer. Depending on the
  7. * specified pixel format, one or multiple image data pointers and
  8. * line sizes will be set.  If a planar format is specified, several
  9. * pointers will be set pointing to the different picture planes and
  10. * the line sizes of the different planes will be stored in the
  11. * lines_sizes array. Call with !src to get the required
  12. * size for the src buffer.
  13. *
  14. * To allocate the buffer and fill in the dst_data and dst_linesize in
  15. * one call, use av_image_alloc().
  16. *
  17. * @param dst_data      data pointers to be filled in
  18. * @param dst_linesizes linesizes for the image in dst_data to be filled in
  19. * @param src           buffer which will contain or contains the actual image data, can be NULL
  20. * @param pix_fmt       the pixel format of the image
  21. * @param width         the width of the image in pixels
  22. * @param height        the height of the image in pixels
  23. * @param align         the value used in src for linesize alignment
  24. * @return the size in bytes required for src, a negative error code
  25. * in case of failure
  26. */
  27. int av_image_fill_arrays(uint8_t *dst_data[4], int dst_linesize[4],
  28. const uint8_t *src,
  29. enum AVPixelFormat pix_fmt, int width, int height, int align);

av_image_fill_arrays()的定义位于libavutil\imgutils.c中。

  1. int av_image_fill_arrays(uint8_t *dst_data[4], int dst_linesize[4],
  2. const uint8_t *src,
  3. enum AVPixelFormat pix_fmt, int width, int height, int align)
  4. {
  5. int ret, i;
  6. if ((ret = av_image_check_size(width, height, 0, NULL)) < 0)
  7. return ret;
  8. if ((ret = av_image_fill_linesizes(dst_linesize, pix_fmt, width)) < 0)
  9. return ret;
  10. for (i = 0; i < 4; i++)
  11. dst_linesize[i] = FFALIGN(dst_linesize[i], align);
  12. if ((ret = av_image_fill_pointers(dst_data, pix_fmt, width, NULL, dst_linesize)) < 0)
  13. return ret;
  14. return av_image_fill_pointers(dst_data, pix_fmt, height, (uint8_t *)src, dst_linesize);
  15. }

av_image_fill_arrays()函数中包含3个函数:av_image_check_size(),av_image_fill_linesizes(),av_image_fill_pointers()。av_image_check_size()用于检查输入的宽高参数是否合理,即不能太大或者为负数。av_image_fill_linesizes()用于填充dst_linesize。av_image_fill_pointers()则用于填充dst_data。它们的定义相对比较简单,不再详细分析。
av_image_check_size()代码如下所示。

  1. int av_image_check_size(unsigned int w, unsigned int h, int log_offset, void *log_ctx)
  2. {
  3. ImgUtils imgutils = { &imgutils_class, log_offset, log_ctx };
  4. if ((int)w>0 && (int)h>0 && (w+128)*(uint64_t)(h+128) < INT_MAX/8)
  5. return 0;
  6. av_log(&imgutils, AV_LOG_ERROR, "Picture size %ux%u is invalid\n", w, h);
  7. return AVERROR(EINVAL);
  8. }

av_image_fill_linesizes()代码如下所示。

  1. int av_image_fill_linesizes(int linesizes[4], enum AVPixelFormat pix_fmt, int width)
  2. {
  3. int i, ret;
  4. const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
  5. int max_step     [4];       /* max pixel step for each plane */
  6. int max_step_comp[4];       /* the component for each plane which has the max pixel step */
  7. memset(linesizes, 0, 4*sizeof(linesizes[0]));
  8. if (!desc || desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_HWACCEL)
  9. return AVERROR(EINVAL);
  10. av_image_fill_max_pixsteps(max_step, max_step_comp, desc);
  11. for (i = 0; i < 4; i++) {
  12. if ((ret = image_get_linesize(width, i, max_step[i], max_step_comp[i], desc)) < 0)
  13. return ret;
  14. linesizes[i] = ret;
  15. }
  16. return 0;
  17. }

av_image_fill_pointers()代码如下所示。

  1. int av_image_fill_pointers(uint8_t *data[4], enum AVPixelFormat pix_fmt, int height,
  2. uint8_t *ptr, const int linesizes[4])
  3. {
  4. int i, total_size, size[4] = { 0 }, has_plane[4] = { 0 };
  5. const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
  6. memset(data     , 0, sizeof(data[0])*4);
  7. if (!desc || desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_HWACCEL)
  8. return AVERROR(EINVAL);
  9. data[0] = ptr;
  10. if (linesizes[0] > (INT_MAX - 1024) / height)
  11. return AVERROR(EINVAL);
  12. size[0] = linesizes[0] * height;
  13. if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PAL ||
  14. desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL) {
  15. size[0] = (size[0] + 3) & ~3;
  16. data[1] = ptr + size[0]; /* palette is stored here as 256 32 bits words */
  17. return size[0] + 256 * 4;
  18. }
  19. for (i = 0; i < 4; i++)
  20. has_plane[desc->comp[i].plane] = 1;
  21. total_size = size[0];
  22. for (i = 1; i < 4 && has_plane[i]; i++) {
  23. int h, s = (i == 1 || i == 2) ? desc->log2_chroma_h : 0;
  24. data[i] = data[i-1] + size[i-1];
  25. h = (height + (1 << s) - 1) >> s;
  26. if (linesizes[i] > INT_MAX / h)
  27. return AVERROR(EINVAL);
  28. size[i] = h * linesizes[i];
  29. if (total_size > INT_MAX - size[i])
  30. return AVERROR(EINVAL);
  31. total_size += size[i];
  32. }
  33. return total_size;
  34. }

avpicture_fill()函数调用关系如下图所示。

 

av_frame_free()

av_frame_free ()的声明位于libavutil\frame.h,如下所示。

  1. /**
  2. * Free the frame and any dynamically allocated objects in it,
  3. * e.g. extended_data. If the frame is reference counted, it will be
  4. * unreferenced first.
  5. *
  6. * @param frame frame to be freed. The pointer will be set to NULL.
  7. */
  8. void av_frame_free(AVFrame **frame);

av_frame_free ()的定义位于libavutil\frame.c。代码如下所示。

  1. void av_frame_free(AVFrame **frame)
  2. {
  3. if (!frame || !*frame)
  4. return;
  5. av_frame_unref(*frame);
  6. av_freep(frame);
  7. }

在释放AVFrame结构体之前,首先调用了一个函数av_frame_unref()。av_frame_unref()也是一个FFmpeg的API,它的作用是释放AVFrame中参考的缓存(还没完全弄懂),并且重置AVFrame中的字段。调用这个函数的目的应该是为了确保AVFrame可以被正常释放。代码如下。

  1. void av_frame_unref(AVFrame *frame)
  2. {
  3. int i;
  4. for (i = 0; i < frame->nb_side_data; i++) {
  5. free_side_data(&frame->side_data[i]);
  6. }
  7. av_freep(&frame->side_data);
  8. for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(frame->buf); i++)
  9. av_buffer_unref(&frame->buf[i]);
  10. for (i = 0; i < frame->nb_extended_buf; i++)
  11. av_buffer_unref(&frame->extended_buf[i]);
  12. av_freep(&frame->extended_buf);
  13. av_dict_free(&frame->metadata);
  14. av_buffer_unref(&frame->qp_table_buf);
  15. get_frame_defaults(frame);
  16. }

AVPacket

AVPacket的初始化函数有两个:av_init_packet(),av_new_packet()。销毁函数是av_free_packet()。在初始化函数中av_init_packet()比较简单,初始化一些字段;而av_new_packet()相对“高级”一些,除了包含av_init_packet()的功能之外,还包含了AVPacket内部内存的分配。下面分别看看这些函数。

av_init_packet()

av_init_packet()的声明位于libavcodec\avcodec.h,如下所示。

  1. /**
  2. * Initialize optional fields of a packet with default values.
  3. *
  4. * Note, this does not touch the data and size members, which have to be
  5. * initialized separately.
  6. *
  7. * @param pkt packet
  8. */
  9. void av_init_packet(AVPacket *pkt);

av_init_packet()的定义位于libavcodec\avpacket.c。如下所示。

  1. void av_init_packet(AVPacket *pkt)
  2. {
  3. pkt->pts                  = AV_NOPTS_VALUE;
  4. pkt->dts                  = AV_NOPTS_VALUE;
  5. pkt->pos                  = -1;
  6. pkt->duration             = 0;
  7. pkt->convergence_duration = 0;
  8. pkt->flags                = 0;
  9. pkt->stream_index         = 0;
  10. #if FF_API_DESTRUCT_PACKET
  11. FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
  12. pkt->destruct             = NULL;
  13. FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
  14. #endif
  15. pkt->buf                  = NULL;
  16. pkt->side_data            = NULL;
  17. pkt->side_data_elems      = 0;
  18. }

av_new_packet()

av_new_packet()的声明位于libavcodec\avcodec.h。如下所示。

  1. /**
  2. * Allocate the payload of a packet and initialize its fields with
  3. * default values.
  4. *
  5. * @param pkt packet
  6. * @param size wanted payload size
  7. * @return 0 if OK, AVERROR_xxx otherwise
  8. */
  9. int av_new_packet(AVPacket *pkt, int size);

av_new_packet()的定义位于libavcodec\avpacket.c。如下所示。

  1. int av_new_packet(AVPacket *pkt, int size)
  2. {
  3. AVBufferRef *buf = NULL;
  4. int ret = packet_alloc(&buf, size);
  5. if (ret < 0)
  6. return ret;
  7. av_init_packet(pkt);
  8. pkt->buf      = buf;
  9. pkt->data     = buf->data;
  10. pkt->size     = size;
  11. #if FF_API_DESTRUCT_PACKET
  12. FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
  13. pkt->destruct = dummy_destruct_packet;
  14. FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
  15. #endif
  16. return 0;
  17. }

从代码可以看出,av_new_packet()调用了av_init_packet(pkt)。此外还调用了一个函数packet_alloc()。packet_alloc()函数的定义如下。

  1. static int packet_alloc(AVBufferRef **buf, int size)
  2. {
  3. int ret;
  4. if ((unsigned)size >= (unsigned)size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE)
  5. return AVERROR(EINVAL);
  6. ret = av_buffer_realloc(buf, size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
  7. if (ret < 0)
  8. return ret;
  9. memset((*buf)->data + size, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
  10. return 0;
  11. }

packet_alloc()中调用av_buffer_realloc()为AVPacket分配内存。然后调用memset()将分配的内存置0。
PS:发现AVPacket的结构随着FFmpeg的发展越发复杂了。原先AVPacket中的数据仅仅存在一个uint8_t类型的数组里,而现在已经使用一个专门的结构体AVBufferRef存储数据。
av_new_packet()代码的函数调用关系如下图所示。

 

av_free_packet()

av_free_packet()的声明位于libavcodec\avcodec.h,如下所示。

  1. /**
  2. * Free a packet.
  3. *
  4. * @param pkt packet to free
  5. */
  6. void av_free_packet(AVPacket *pkt);

av_free_packet()的定义位于libavcodec\avpacket.c。如下所示。

  1. void av_free_packet(AVPacket *pkt)
  2. {
  3. if (pkt) {
  4. FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
  5. if (pkt->buf)
  6. av_buffer_unref(&pkt->buf);
  7. #if FF_API_DESTRUCT_PACKET
  8. else if (pkt->destruct)
  9. pkt->destruct(pkt);
  10. pkt->destruct = NULL;
  11. #endif
  12. FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
  13. pkt->data            = NULL;
  14. pkt->size            = 0;
  15. av_packet_free_side_data(pkt);
  16. }
  17. }

从代码可以看出,av_free_packet()调用av_buffer_unref()释放AVPacket中的数据,而后还调用了av_packet_free_side_data()释放了side_data(存储封装格式可以提供的额外的数据)。

雷霄骅 (Lei Xiaohua)
leixiaohua1020@126.com
http://blog.csdn.net/leixiaohua1020

转自:http://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/41181155

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    scala> import org.apache.spark.sql.SparkSession import org.apache.spark.sql.SparkSession scala> ...