ffmpeg源码简析 结构总览

转载自：http://blog.csdn.net/king1425/article/details/70597642

悬窗播放视频，让你聊天看视频两不误（上） ：http://blog.csdn.net/king1425/article/details/59527229 
悬窗播放视频，让你聊天看视频两不误（下） ：http://blog.csdn.net/king1425/article/details/59538663

学习ffmpeg也有段时间了，ffmpeg这个框架实在是大，源码看着注释着忘着，很是凌乱。好记性不如烂笔头，古人诚不欺我啊。以后就整理下学习过的东西，分享出来，方便了自己也帮助了他人，真是快乐。 
感谢雷神，中国音视频技术领域无私的拓荒者传承者，您的博文治学态度令我敬佩，文章使我受益良多 
本系列前办部分应该是对雷神和其他资料的总结。 
如果对ffmpeg不了解的客官进这里 
ffmpeg必知道的知识点 ：http://blog.csdn.net/king1425/article/details/70348374

ffmpeg API变更

雷神记录获取媒体信息使用的函数是av_find_stream_info()。但是较新的版本中，av_find_stream_info()函数已经无法使用了，取而代之的是avformat_find_stream_info()。再比如，早一些的程序中，打开解码器可以使用avcodec_open()，但是新版本的程序中必须使用avcodec_open2()。而早期版本的FFmpeg中打开媒体的函数av_open_input_file()也已经被avformat_open_input()所取代。可以看出一些与libavformat相关的av_***()都变更为了avformat_***()，这一趋势也说明FFmpeg的API正在慢慢朝着“名称更加规范”的方向发展。 
这里也更了一篇 ffmpeg API变更 2009-03-01—— 2017-05-09变更 
大家务必对着新的API学习

ffmpeg源码结构图

编码： 
引自雷神，图片较大建议保存为本地文件，然后再查看

函数背景色 
函数在图中以方框的形式表现出来。不同的背景色标志了该函数不同的作用：

粉红色背景函数：FFmpeg的API函数。白色背景的函数：FFmpeg的内部函数。黄色背景的函数：URLProtocol结构体中的函数，包含了读写各种协议的功能。绿色背景的函数：AVOutputFormat结构体中的函数，包含了读写各种封装格式的功能。蓝色背景的函数：AVCodec结构体中的函数，包含了编解码的功能。

区域 
整个关系图可以分为以下几个区域：

左边区域——架构函数区域：这些函数并不针对某一特定的视频格式。右上方黄色区域——协议处理函数区域：不同的协议（RTP，RTMP，FILE）会调用不同的协议处理函数。右边中间绿色区域——封装格式处理函数区域：不同的封装格式（MKV，FLV，MPEG2TS，AVI）会调用不同的封装格式处理函数。右边下方蓝色区域——编解码函数区域：不同的编码标准（HEVC，H.264，MPEG2）会调用不同的编解码函数。

箭头线 
为了把调用关系表示的更明显，图中的箭头线也使用了不同的颜色：

红色的箭头线：标志了编码的流程。其他颜色的箭头线：标志了函数之间的调用关系。其中：    调用URLProtocol结构体中的函数用黄色箭头线标识；    调用AVOutputFormat结构体中的函数用绿色箭头线标识；    调用AVCodec结构体中的函数用蓝色箭头线标识。

函数所在的文件 
每个函数标识了它所在的文件路径。

左边区域（架构函数） 后续详细分析~~~

右上区域（URLProtocol协议处理函数） 
URLProtocol结构体包含如下协议处理函数指针：

url_open()：打开url_read()：读取url_write()：写入url_seek()：调整进度url_close()：关闭

【例子】不同的协议对应着上述接口有不同的实现函数，举几个例子： 
File协议（即文件）对应的URLProtocol结构体ff_file_protocol： 
url_open() -> file_open() -> open() 
url_read() -> file_read() -> read() 
url_write() -> file_write() -> write() 
url_seek() -> file_seek() -> lseek()

url_close() -> file_close() -> close()

RTMP协议（libRTMP）对应的URLProtocol结构体ff_librtmp_protocol： 
url_open() -> rtmp_open() -> RTMP_Init(), RTMP_SetupURL(), RTMP_Connect(), RTMP_ConnectStream() 
url_read() -> rtmp_read() -> RTMP_Read() 
url_write() -> rtmp_write() -> RTMP_Write() 
url_seek() -> rtmp_read_seek() -> RTMP_SendSeek()

url_close() -> rtmp_close() -> RTMP_Close() 
UDP协议对应的URLProtocol结构体ff_udp_protocol： 
url_open() -> udp_open() 
url_read() -> udp_read() 
url_write() -> udp_write() 
url_seek() -> udp_close() 
url_close() -> udp_close()

右中区域（AVOutputFormat封装格式处理函数） 
AVOutputFormat包含如下封装格式处理函数指针：

write_header()：写文件头write_packet()：写一帧数据write_trailer()：写文件尾

【例子】不同的封装格式对应着上述接口有不同的实现函数，举几个例子： 
FLV封装格式对应的AVOutputFormat结构体ff_flv_muxer： 
write_header() -> flv_write_header() 
write_packet() –> flv_write_packet()

write_trailer() -> flv_write_trailer() 
MKV封装格式对应的AVOutputFormat结构体ff_matroska_muxer： 
write_header() -> mkv_write_header() 
write_packet() –> mkv_write_flush_packet()

write_trailer() -> mkv_write_trailer() 
MPEG2TS封装格式对应的AVOutputFormat结构体ff_mpegts_muxer： 
write_header() -> mpegts_write_header() 
write_packet() –> mpegts_write_packet()

write_trailer() -> mpegts_write_end() 
AVI封装格式对应的AVOutputFormat结构体ff_avi_muxer： 
write_header() -> avi_write_header() 
write_packet() –> avi_write_packet() 
write_trailer() -> avi_write_trailer()

右下区域（AVCodec编解码函数） 
AVCodec包含如下编解码函数指针：

init()：初始化encode2()：编码一帧数据close()：关闭

【例子】不同的编解码器对应着上述接口有不同的实现函数，举几个例子： 
HEVC编码器对应的AVCodec结构体ff_libx265_encoder： 
init() -> libx265_encode_init() -> x265_param_alloc(), x265_param_default_preset(), x265_encoder_open() 
encode2() -> libx265_encode_frame() -> x265_encoder_encode()

close() -> libx265_encode_close() -> x265_param_free(), x265_encoder_close() 
H.264编码器对应的AVCodec结构体ff_libx264_encoder： 
init() -> X264_init() -> x264_param_default(), x264_encoder_open(), x264_encoder_headers() 
encode2() -> X264_frame() -> x264_encoder_encode()

close() -> X264_close() -> x264_encoder_close() 
VP8编码器（libVPX）对应的AVCodec结构体ff_libvpx_vp8_encoder： 
init() -> vpx_init() -> vpx_codec_enc_config_default() 
encode2() -> vp8_encode() -> vpx_codec_enc_init(), vpx_codec_encode()

close() -> vp8_free() -> vpx_codec_destroy() 
MPEG2编码器对应的AVCodec结构体ff_mpeg2video_encoder： 
init() -> encode_init() 
encode2() -> ff_mpv_encode_picture() 
close() -> ff_mpv_encode_end()

解码

右上区域（URLProtocol协议处理函数） 
URLProtocol结构体包含如下协议处理函数指针：

url_open()：打开url_read()：读取url_write()：写入url_seek()：调整进度url_close()：关闭

【例子】不同的协议对应着上述接口有不同的实现函数，举几个例子： 
File协议（即文件）对应的URLProtocol结构体ff_file_protocol：

url_open() -> file_open() -> open()url_read() -> file_read() -> read()url_write() -> file_write() -> write()url_seek() -> file_seek() -> lseek()url_close() -> file_close() -> close()

RTMP协议（libRTMP）对应的URLProtocol结构体ff_librtmp_protocol：

url_open() -> rtmp_open() -> RTMP_Init(), RTMP_SetupURL(), RTMP_Connect(), RTMP_ConnectStream()url_read() -> rtmp_read() -> RTMP_Read()url_write() -> rtmp_write() -> RTMP_Write()url_seek() -> rtmp_read_seek() -> RTMP_SendSeek()url_close() -> rtmp_close() -> RTMP_Close()

UDP协议对应的URLProtocol结构体ff_udp_protocol：

url_open() -> udp_open()url_read() -> udp_read()url_write() -> udp_write()url_seek() -> udp_close()url_close() -> udp_close()

右中区域（AVInputFormat封装格式处理函数） 
AVInputFormat包含如下封装格式处理函数指针：

read_probe()：检查格式read_header()：读取文件头read_packet()：读取一帧数据read_seek()：调整进度read_close()：关闭

【例子】不同的封装格式对应着上述接口有不同的实现函数，举几个例子： 
FLV封装格式对应的AVInputFormat结构体ff_flv_demuxer：

read_probe() -> flv_probe() –> probe()read_header() -> flv_read_header() -> create_stream() -> avformat_new_stream()read_packet() -> flv_read_packet()read_seek() -> flv_read_seek()read_close() -> flv_read_close()

MKV封装格式对应的AVInputFormat结构体ff_matroska_demuxer：

read_probe() -> matroska_probe()read_header() -> matroska_read_header()read_packet() -> matroska_read_packet()read_seek() -> matroska_read_seek()read_close() -> matroska_read_close()

MPEG2TS封装格式对应的AVInputFormat结构体ff_mpegts_demuxer：

read_probe() -> mpegts_probe()read_header() -> mpegts_read_header()read_packet() -> mpegts_read_packet() read_close() -> mpegts_read_close()

AVI封装格式对应的AVInputFormat结构体ff_avi_demuxer：

read_probe() -> avi_probe()read_header() -> avi_read_header()read_packet() -> avi_read_packet()read_seek() -> avi_read_seek()read_close() -> avi_read_close()

右下区域（AVCodec编解码函数） 
AVCodec包含如下编解码函数指针：

init()：初始化decode()：解码一帧数据close()：关闭

【例子】不同的编解码器对应着上述接口有不同的实现函数，举几个例子： 
HEVC解码对应的AVCodec结构体ff_hevc_decoder：

init() -> hevc_decode_init()decode() -> hevc_decode_frame() -> decode_nal_units()close() -> hevc_decode_free()

H.264解码对应的AVCodec结构体ff_h264_decoder：

init() -> ff_h264_decode_init()decode() -> h264_decode_frame() -> decode_nal_units()close() -> h264_decode_end()

VP8解码（libVPX）对应的AVCodec结构体ff_libvpx_vp8_decoder：

init() -> vpx_init() -> vpx_codec_dec_init()decode() -> vp8_decode() -> vpx_codec_decode(), vpx_codec_get_frame()close() -> vp8_free() -> vpx_codec_destroy()

MPEG2解码对应的AVCodec结构体ff_mpeg2video_decoder：

init() -> mpeg_decode_init()decode() -> mpeg_decode_frame()close() -> mpeg_decode_end()