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ffmpeg
支持从网络流 或者本地文件读取数据,然后拿去丢给解码器解码,但是有一种特殊情况,就是数据不是从网络来的,也不在本地文件里面,而是在某块内存里面的。
这时候 av_read_frame()
函数怎样才能从内存把 AVPacket
读出来呢?
FFmpeg 的开发者一早就考虑到这个问题了,所以他们提供了一个自定义 avio
的功能。利用这个功能,你可以自定义封装层的输入函数,也可以自定义封装层的输出函数。
没错,输出你也可以输出到一块内存里面,而不是保存到本地文件。
本文的代码下载地址:GitHub,编译环境是 Qt 5.15.2 跟 MSVC2019_64bit 。
avio 项目 是从 output 项目改造来的,所以一些代码是类似的。
avio
项目的整个流程是这样的,先用了 readFile()
函数读取本地的 mp4 文件到内存,来模拟内存场景。然后调 avio_alloc_context()
自定义输入跟 seek 函数。
重点讲一下 avio_alloc_context()
函数的用法,定义如下:
AVIOContext *avio_alloc_context(
unsigned char *buffer,
int buffer_size,
int write_flag,
void *opaque,
int (*read_packet)(void *opaque, uint8_t *buf, int buf_size),
int (*write_packet)(void *opaque, uint8_t *buf, int buf_size),
int64_t (*seek)(void *opaque, int64_t offset, int whence));
参数如下:
1,unsigned char *buffer
,这是一个指针,指向一块 av_malloc()
申请的内存。这是我们的自定义函数跟 FFmpeg
的 API
函数沟通的桥梁。
当 write_flag
为 0 时,由 自定义的回调函数 向 buffer
填充数据,FFmpeg API 函数取走数据。
当 write_flag
为 1 时,由 FFmpeg API 函数 向 buffer
填充数据,自定义的回调函数 取走数据。
补充,我测试的时候,这里的 buffer
指针跟 回调函数 里面的 buf
指针,好像不是同一块内存,FFmpeg
注释说,buffer 可能会被替换成另一块内存。
2,int buffer_size
,buffer
内存的大小,通常设置为 4kb 大小即可,对于一些有固定块大小的格式,例如 TS 格式,TS流的包结构是固定长度188字节的,所以你需要设置为 188 字节大小。如果这个值设置得不对,性能会下降得比较厉害,但是不会报错。
3,int write_flag
,write_flag
可以是 0 或者 1,作用是标记 buffer
内存的用途。
4,void *opaque
,传递给我们自定义函数用的。
5,int (*read_packet)(...)
,输入函数的指针。
6,int (*write_packet)(...)
,输出函数的指针。
7,int (*seek)(...)
,seek 函数的指针。
再来看一下我们自定义的输入函数 read_packet()
,如下:
buf
跟 buf_size
都是 FFmpeg
告诉我们的,告诉我们的自定义函数,要往哪里(buf)写数据,写多少(buf_size)数据。
read_packet()
函数的返回值是实际写入的数据大小,如果是一些网络流,在某个时间确实没从网络读到数据,不能返回 0 ,需要返回错误码,例如 EAGAIN。
再来看一下自定义的 seek 函数 seek_in_buffer()
,如下:
这个 seek 函数是必须实现,如果不实现这个函数,直接传 NULL
给 avio_alloc_context()
,在 mp4 格式下会导致 av_read_frame()
读不出来 AVPacket
。
但是在 flv
格式下是可以不实现 seek 函数的,需不需要实现 seek 是由封装格式决定的。
seek_in_buffer
函数的 offset
跟 whence
参数特别重要。
whence
代表 seek 的类型,主要有 2 个值,如下:
1,AVSEEK_SIZE,不进行 seek 操作,而是返回 视频 buffer 整体的大小。也就是文件大小。
2,SEEK_SET,要进行 seek 操作,seek 到 offset
参数的位置,也就是需要 seek 到 第 offset
个字节。需要把 bd->ptr
指向第 offset
个字节
后面的逻辑就是 av_read_frame()
从内存读到 AVPacket
之后,就丢给解码器,然后再重新编码,输出成另一个 mp4。
最后需要调 avio_context_free(&avio_ctx)
来释放这个 自定义的 avio
上下文。
在 main.c
里面只定义了输入函数,输出函数是在另一个文件 main_write.c
里面的。你只需要修改一下 avio.pro
文件即可调试,如下:
SOURCES += main.c
改成
SOURCES += main_write.c
main_write.c
里面的重点代码如下:
main_write.c
的逻辑是申请了 100M 的内存,然后把 av_interleaved_write_frame()
输出的数据,全部保存到这 100M 内存里面,可能没用完100M内存。
上图中我新申请了一个 avio
上下文实例来给输出用,不能跟输入用同一个 avio
实例。然后封装格式指定位 flv
了,因为 flv
格式可以不实现 seek
。
mp4
格式的输出对应的 seek
函数我也不知道怎么实现。可能跟输入一样吧,这里埋个坑,后面填。
然后直接赋值 fmt_ctx_out->pb
即可
fmt_ctx_out->pb = avio_ctx_out;
内存IO模式输出,是不需要调 avio_open2()
的了。
参考文章:
1,ffmpeg AVIOContext 自定义 IO 及 seek
2,FFmpeg内存IO模式(内存区作输入或输出) - 叶余