音视频播放器—初始化 *** 作

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播放器类的项目初始化大同小异，所以本文章将作为所有播放器类项目初始化 *** 作的记录。

大致流程

• 注册FFmpeg相关的组件。
• 打开输入的媒体流文件，通过判断输入文件名后缀或读取头部信息，检测输入流的协议信息和封装格式信息。
• 读取媒体流的数据包来获取并赋值流(AVStream)的信息。
• 找到并打开匹配且已注册的解码器。
  

av_register_all()

• 该函数调用avcodec_register_all()注册了和编解码器有关的组件，如硬件加速、解码器、编码器、Parser和Bitstream Filter；同时注册了复用器、解复用器和协议处理器。

• 注册函数都大同小异，都是设定一个全局静态的链表头，将注册的组件以链表的形式保存起来，同时进行一些初始化 *** 作。

• 如编解码器的注册函数如下，可知其最终是调用了avcodec_register这个函数。

  #define REGISTER_ENCODER(X,x) { \
            extern AVCodec ff_##x##_encoder; \
            if(CONFIG_##X##_ENCODER)  avcodec_register(&ff_##x##_encoder); }
  #define REGISTER_DECODER(X,x) { \
            extern AVCodec ff_##x##_decoder; \
            if(CONFIG_##X##_DECODER)  avcodec_register(&ff_##x##_decoder); }
  #define REGISTER_ENCDEC(X,x)  REGISTER_ENCODER(X,x); REGISTER_DECODER(X,x)
  /* 
  	如REGISTER_ENCDEC(MPEG4, mpeg4)即
  	extern AVCodec ff_mpeg4_encoder;
      if(CONFIG_MPEG4_ENCODER)  avcodec_register(&ff_mpeg4_encoder);
      extern AVCodec ff_mpeg4_decoder;
      if(CONFIG_MPEG4_DECODER)  avcodec_register(&ff_mpeg4_decoder);
  */
  

  • avcodec_register函数如下，其中first_avcodec是全局静态变量，该注册函数即是把所有的编解码器都以链表形式，保存在以first_avcodec为链表头的链表中，同时进行一些初始化 *** 作。

    static AVCodec *first_avcodec = NULL;
    
    void avcodec_register(AVCodec *codec)
    {
        AVCodec **p;
        avcodec_init();
        p = &first_avcodec;
        while (*p != NULL) p = &(*p)->next;
        *p = codec;
        codec->next = NULL;
        if (codec->init_static_data)
            codec->init_static_data(codec);
    }
    

avformat_open_input()

• 该函数用于打开一个输入的媒体流，同时通过判断输入文件名后缀或读取头部信息，检测输入流的协议信息和封装格式信息；并初始化管理输入/输出数据流的结构体AVIOContext、初始化输入格式结构体AVInputFormat。

• int avformat_open_input(AVFormatContext ** ps, const char *url, const AVInputFormat *fmt, AVDictionary **options)

  • ps：用户提供的AVFormatContext结构体，调用成功后对其进行处理，若为NULL，则会自动使用avformat_alloc_context申请空间。
  • url：输入的媒体流名字。
  • fmt：用于强制使用该特定的输入格式，若为NULL，则会自动检测格式。
  • options：附加的一些选项。

avformat_find_stream_info

• 该函数通过读取媒体流的数据包来获取并赋值流(AVStream)的信息，中途包括查找并打开解码器、读取数据包并解码等 *** 作。
• int avformat_find_stream_info(AVFormatContext *ic, AVDictionary **options)
  • ic：描述媒体流的结构体AVFormatContext。
  • options：附加的一些选项。

avcodec_find_decoder

• 该函数根据编解码器id，找到匹配且已注册的解码器；注册 *** 作发生在av_register_all的avcodec_register中，即是从以first_avcodec为链表头的链表中，找寻匹配的解码器。
• const AVCodec* avcodec_find_decoder(enum AVCodecID id)
  • id：编解码器id，如AV_CODEC_ID_MJPEG，AV_CODEC_ID_H264等。

avcodec_open2

• 该函数用于初始化编解码器上下文AVCodecContext和相应解码器AVCodec ，以使用相应解码器进行解码 *** 作。
• int avcodec_open2(AVCodecContext *avctx, const AVCodec *codec, AVDictionary **options)
  • avctx：需要初始化的编解码器上下文AVCodecContext。
  • codec：需要打开的解码器AVCodec 。
  • options：附加的一些配置参数。

使用示例

• 定义如下数据类型

  /*解码器*/
  class Decode {
  public:
  	AVCodecContext		*codec_ctx; //描述编解码器相关信息
  	AVCodec				*codec;		//描述编解码器
  	......
  	int codec_config(AVCodecContext *ctx, enum AVMediaType _type);	/*配置编解码器*/
  private:
  	enum AVMediaType	type;
      ......
  };
  
  /*音频流*/
  class AudioCtrl {
  public:
  	class Decode		dec;
  	......
  private:
  };
  
  /*媒体流*/
  class MediaCtrl {
  public:
  	AVFormatContext		*fmt_ctx;
  	AVStream			*video_st, *audio_st;
  	int					audio_index, video_index;
  	class AudioCtrl1	au;
  	MediaCtrl(char *_media);
  	~MediaCtrl();
      ......
  private:
  	char				*media_name;
      ......
  };
  

• 初始化 *** 作

  MediaCtrl::MediaCtrl(char *_media)
  {
  	int ret;
  	AVCodecContext *codec_ctx =  NULL;
  	media_name = _media;
  	
  	/*注册ffmpeg组件，初始化SDL，同时完成相关初始化 *** 作*/
  	av_register_all();													//注册所有ffmpeg组件
  	if (avformat_network_init()) {										/*初始化音视频格式网络连接*/	
  		printf("init avformat error !\n");
  	}
  	if(SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO | SDL_INIT_AUDIO | SDL_INIT_TIMER)) {	/*初始化SDL - 音视频和定时器*/
  		printf( "Could not initialize SDL - %s\n", SDL_GetError()); 
  	}
  
  	fmt_ctx = avformat_alloc_context();									//申请AVFormatContext空间
  	if (fmt_ctx == NULL) {
  		printf("alloc avformat error !\n");
  	}
  	
  	ret = avformat_open_input(&fmt_ctx, media_name, NULL, NULL);		//打开音视频文件
  	if (ret != 0) {
  		printf("can not open input AV file !\n");
  	}
  
  	/*查找数据流信息，并从编码器信息中找到音频流信息*/
  	ret = avformat_find_stream_info(fmt_ctx, NULL);					//查找数据流信息
  	if (ret != 0) {								
  		printf("can not get input AV stream info !\n");
  	}
  	audio_index = -1;
  	for (int i = 0; i < fmt_ctx->nb_streams; i ++) {
  		if (fmt_ctx->streams[i]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO && audio_index == -1) {
  			audio_index = i;
  		} else if (fmt_ctx->streams[i]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && video_index == -1) {
  			video_index = i;
  		}
  	}
  
  	codec_ctx = fmt_ctx->streams[audio_index]->codec;
  	ret = au.dec.codec_config(codec_ctx, AVMEDIA_TYPE_AUDIO);		//配置音频解码器
  	if (ret != 0) {
  		printf("audio decoder config error\n");
  	}
  }
  
  int Decode::codec_config(AVCodecContext *ctx, enum AVMediaType _type)
  {
  	int ret;
  	codec_ctx	= ctx;
    	type        = _type;
    	
    	switch (type) {
    	case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
  		codec		= avcodec_find_decoder(ctx->codec_id);	//获取音频流解码器
  		if (codec == NULL) {
  			printf("can not find the audio codec !\n");
  			return -1;
  		}
  		ret = avcodec_open2(codec_ctx, codec, NULL);		//打开音频流解码器
  		if (ret != 0) {
  			printf("can not open the audio codec !\n");
  			return -1;
  		}
  		break;
  	case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
  		break;
  	default:
  		break;
  	}
  	
  	return 0;
  }