FFmpeg编解码处理2-编解码API详解 (2)

按dts递增的顺序向解码器送入编码帧packet,解码器按pts递增的顺序输出原始帧frame,实际上解码器不关注输入packet的dts(错值都没关系),它只管依次处理收到的packet,按需缓冲和解码

avcodec_receive_frame()输出frame时,会根据各种因素设置好frame->best_effort_timestamp(文档明确说明),实测frame->pts也会被设置(通常直接拷贝自对应的packet.pts,文档未明确说明)用户应确保avcodec_send_packet()发送的packet具有正确的pts,编码帧packet与原始帧frame间的对应关系通过pts确定

avcodec_receive_frame()输出frame时,frame->pkt_dts拷贝自当前avcodec_send_packet()发送的packet中的dts,如果当前packet为NULL(flush packet),解码器进入flush模式,当前及剩余的frame->pkt_dts值总为AV_NOPTS_VALUE。因为解码器中有缓存帧,当前输出的frame并不是由当前输入的packet解码得到的,所以这个frame->pkt_dts没什么实际意义,可以不必关注

avcodec_send_packet()发送第一个NULL会返回成功,后续的NULL会返回AVERROR_EOF。

avcodec_send_packet()多次发送NULL并不会导致解码器中缓存的帧丢失,使用avcodec_flush_buffers()可以立即丢掉解码器中缓存帧。因此播放完毕时应avcodec_send_packet(NULL)来取完缓存的帧,而SEEK操作或切换流时应调用avcodec_flush_buffers()来直接丢弃缓存帧。

解码器通常的冲洗方法:调用一次avcodec_send_packet(NULL)(返回成功),然后不停调用avcodec_receive_frame()直到其返回AVERROR_EOF,取出所有缓存帧,avcodec_receive_frame()返回AVERROR_EOF这一次是没有有效数据的,仅仅获取到一个结束标志。

4.2.2 编码API使用详解

关于avcodec_send_frame()与avcodec_receive_packet()的使用说明:

按pts递增的顺序向编码器送入原始帧frame,编码器按dts递增的顺序输出编码帧packet,实际上编码器关注输入frame的pts不关注其dts,它只管依次处理收到的frame,按需缓冲和编码

avcodec_receive_packet()输出packet时,会设置packet.dts,从0开始,每次输出的packet的dts加1,这是视频层的dts,用户写输出前应将其转换为容器层的dts

avcodec_receive_packet()输出packet时,packet.pts拷贝自对应的frame.pts,这是视频层的pts,用户写输出前应将其转换为容器层的pts

avcodec_send_frame()发送NULL frame时,编码器进入flush模式

avcodec_send_frame()发送第一个NULL会返回成功,后续的NULL会返回AVERROR_EOF

avcodec_send_frame()多次发送NULL并不会导致编码器中缓存的帧丢失,使用avcodec_flush_buffers()可以立即丢掉编码器中缓存帧。因此编码完毕时应使用avcodec_send_frame(NULL)来取完缓存的帧,而SEEK操作或切换流时应调用avcodec_flush_buffers()来直接丢弃缓存帧。

编码器通常的冲洗方法:调用一次avcodec_send_frame(NULL)(返回成功),然后不停调用avcodec_receive_packet()直到其返回AVERROR_EOF,取出所有缓存帧,avcodec_receive_packet()返回AVERROR_EOF这一次是没有有效数据的,仅仅获取到一个结束标志。

对音频来说,如果AV_CODEC_CAP_VARIABLE_FRAME_SIZE(在AVCodecContext.codec.capabilities变量中,只读)标志有效,表示编码器支持可变尺寸音频帧,送入编码器的音频帧可以包含任意数量的采样点。如果此标志无效,则每一个音频帧的采样点数目(frame->nb_samples)必须等于编码器设定的音频帧尺寸(avctx->frame_size),最后一帧除外,最后一帧音频帧采样点数可以小于avctx->frame_size

4.3 API使用例程 4.3.1 解码API例程 // retrun 0: got a frame success // AVERROR(EAGAIN): need more packet // AVERROR_EOF: end of file, decoder has been flushed // <0: error int av_decode_frame(AVCodecContext *dec_ctx, AVPacket *packet, bool *new_packet, AVFrame *frame) { int ret = AVERROR(EAGAIN); while (1) { // 2. 从解码器接收frame if (dec_ctx->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) { // 2.1 一个视频packet含一个视频frame // 解码器缓存一定数量的packet后,才有解码后的frame输出 // frame输出顺序是按pts的顺序,如IBBPBBP // frame->pkt_pos变量是此frame对应的packet在视频文件中的偏移地址,值同pkt.pos ret = avcodec_receive_frame(dec_ctx, frame); if (ret >= 0) { if (frame->pts == AV_NOPTS_VALUE) { frame->pts = frame->best_effort_timestamp; printf("set video pts %d\n", frame->pts); } } } else if (dec_ctx->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) { // 2.2 一个音频packet含一至多个音频frame,每次avcodec_receive_frame()返回一个frame,此函数返回。 // 下次进来此函数,继续获取一个frame,直到avcodec_receive_frame()返回AVERROR(EAGAIN), // 表示解码器需要填入新的音频packet ret = avcodec_receive_frame(dec_ctx, frame); if (ret >= 0) { if (frame->pts == AV_NOPTS_VALUE) { frame->pts = frame->best_effort_timestamp; printf("set audio pts %d\n", frame->pts); } } } if (ret >= 0) // 成功解码得到一个视频帧或一个音频帧,则返回 { return ret; } else if (ret == AVERROR_EOF) // 解码器已冲洗,解码中所有帧已取出 { avcodec_flush_buffers(dec_ctx); return ret; } else if (ret == AVERROR(EAGAIN))// 解码器需要喂数据 { if (!(*new_packet)) // 本函数中已向解码器喂过数据,因此需要从文件读取新数据 { //av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "decoder need more packet\n"); return ret; } } else // 错误 { av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "decoder error %d\n", ret); return ret; } /* if (packet == NULL || (packet->data == NULL && packet->size == 0)) { // 复位解码器内部状态/刷新内部缓冲区。当seek操作或切换流时应调用此函数。 avcodec_flush_buffers(dec_ctx); } */ // 1. 将packet发送给解码器 // 发送packet的顺序是按dts递增的顺序,如IPBBPBB // pkt.pos变量可以标识当前packet在视频文件中的地址偏移 // 发送第一个 flush packet 会返回成功,后续的 flush packet 会返回AVERROR_EOF ret = avcodec_send_packet(dec_ctx, packet); *new_packet = false; if (ret != 0) { av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "avcodec_send_packet() error, return %d\n", ret); return ret; } } return -1; } 4.3.2 编码API例程 int av_encode_frame(AVCodecContext *enc_ctx, AVFrame *frame, AVPacket *packet) { int ret = -1; // 第一次发送flush packet会返回成功,进入冲洗模式,可调用avcodec_receive_packet() // 将编码器中缓存的帧(可能不止一个)取出来 // 后续再发送flush packet将返回AVERROR_EOF ret = avcodec_send_frame(enc_ctx, frame); if (ret == AVERROR_EOF) { //av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "avcodec_send_frame() encoder flushed\n"); } else if (ret == AVERROR(EAGAIN)) { //av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "avcodec_send_frame() need output read out\n"); } else if (ret < 0) { //av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "avcodec_send_frame() error %d\n", ret); return ret; } ret = avcodec_receive_packet(enc_ctx, packet); if (ret == AVERROR_EOF) { av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "avcodec_recieve_packet() encoder flushed\n"); } else if (ret == AVERROR(EAGAIN)) { //av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "avcodec_recieve_packet() need more input\n"); } return ret; }

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