• FFMPEG结构体分析：AVCodec

    注：写了一系列的结构体的分析的文章，在这里列一个列表：

    FFMPEG结构体分析：AVFrame
    FFMPEG结构体分析：AVFormatContext
    FFMPEG结构体分析：AVCodecContext
    FFMPEG结构体分析：AVIOContext
    FFMPEG结构体分析：AVCodec
    FFMPEG结构体分析：AVStream
    FFMPEG结构体分析：AVPacket


    FFMPEG有几个最重要的结构体，包含了解协议，解封装，解码操作，此前已经进行过分析：

    FFMPEG中最关键的结构体之间的关系

    在此不再详述，其中AVCodec是存储编解码器信息的结构体。本文将会详细分析一下该结构体里每个变量的含义和作用。

    首先看一下结构体的定义（位于avcodec.h文件中）：

    [cpp] view plain copy
    1. /* 雷霄骅  
    2.  * 中国传媒大学/数字电视技术  
    3.  * leixiaohua1020@126.com  
    4.  *  
    5.  */  
    6.  /** 
    7.  * AVCodec. 
    8.  */  
    9. typedef struct AVCodec {  
    10.     /** 
    11.      * Name of the codec implementation. 
    12.      * The name is globally unique among encoders and among decoders (but an 
    13.      * encoder and a decoder can share the same name). 
    14.      * This is the primary way to find a codec from the user perspective. 
    15.      */  
    16.     const char *name;  
    17.     /** 
    18.      * Descriptive name for the codec, meant to be more human readable than name. 
    19.      * You should use the NULL_IF_CONFIG_SMALL() macro to define it. 
    20.      */  
    21.     const char *long_name;  
    22.     enum AVMediaType type;  
    23.     enum CodecID id;  
    24.     /** 
    25.      * Codec capabilities. 
    26.      * see CODEC_CAP_* 
    27.      */  
    28.     int capabilities;  
    29.     const AVRational *supported_framerates; ///< array of supported framerates, or NULL if any, array is terminated by {0,0}  
    30.     const enum PixelFormat *pix_fmts;       ///< array of supported pixel formats, or NULL if unknown, array is terminated by -1  
    31.     const int *supported_samplerates;       ///< array of supported audio samplerates, or NULL if unknown, array is terminated by 0  
    32.     const enum AVSampleFormat *sample_fmts; ///< array of supported sample formats, or NULL if unknown, array is terminated by -1  
    33.     const uint64_t *channel_layouts;         ///< array of support channel layouts, or NULL if unknown. array is terminated by 0  
    34.     uint8_t max_lowres;                     ///< maximum value for lowres supported by the decoder  
    35.     const AVClass *priv_class;              ///< AVClass for the private context  
    36.     const AVProfile *profiles;              ///< array of recognized profiles, or NULL if unknown, array is terminated by {FF_PROFILE_UNKNOWN}  
    37.   
    38.     /***************************************************************** 
    39.      * No fields below this line are part of the public API. They 
    40.      * may not be used outside of libavcodec and can be changed and 
    41.      * removed at will. 
    42.      * New public fields should be added right above. 
    43.      ***************************************************************** 
    44.      */  
    45.     int priv_data_size;  
    46.     struct AVCodec *next;  
    47.     /** 
    48.      * @name Frame-level threading support functions 
    49.      * @{ 
    50.      */  
    51.     /** 
    52.      * If defined, called on thread contexts when they are created. 
    53.      * If the codec allocates writable tables in init(), re-allocate them here. 
    54.      * priv_data will be set to a copy of the original. 
    55.      */  
    56.     int (*init_thread_copy)(AVCodecContext *);  
    57.     /** 
    58.      * Copy necessary context variables from a previous thread context to the current one. 
    59.      * If not defined, the next thread will start automatically; otherwise, the codec 
    60.      * must call ff_thread_finish_setup(). 
    61.      * 
    62.      * dst and src will (rarely) point to the same context, in which case memcpy should be skipped. 
    63.      */  
    64.     int (*update_thread_context)(AVCodecContext *dst, const AVCodecContext *src);  
    65.     /** @} */  
    66.   
    67.     /** 
    68.      * Private codec-specific defaults. 
    69.      */  
    70.     const AVCodecDefault *defaults;  
    71.   
    72.     /** 
    73.      * Initialize codec static data, called from avcodec_register(). 
    74.      */  
    75.     void (*init_static_data)(struct AVCodec *codec);  
    76.   
    77.     int (*init)(AVCodecContext *);  
    78.     int (*encode)(AVCodecContext *, uint8_t *buf, int buf_size, void *data);  
    79.     /** 
    80.      * Encode data to an AVPacket. 
    81.      * 
    82.      * @param      avctx          codec context 
    83.      * @param      avpkt          output AVPacket (may contain a user-provided buffer) 
    84.      * @param[in]  frame          AVFrame containing the raw data to be encoded 
    85.      * @param[out] got_packet_ptr encoder sets to 0 or 1 to indicate that a 
    86.      *                            non-empty packet was returned in avpkt. 
    87.      * @return 0 on success, negative error code on failure 
    88.      */  
    89.     int (*encode2)(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt, const AVFrame *frame,  
    90.                    int *got_packet_ptr);  
    91.     int (*decode)(AVCodecContext *, void *outdata, int *outdata_size, AVPacket *avpkt);  
    92.     int (*close)(AVCodecContext *);  
    93.     /** 
    94.      * Flush buffers. 
    95.      * Will be called when seeking 
    96.      */  
    97.     void (*flush)(AVCodecContext *);  
    98. } AVCodec;  



    下面说一下最主要的几个变量：

    const char *name：编解码器的名字，比较短

    const char *long_name：编解码器的名字，全称，比较长

    enum AVMediaType type：指明了类型，是视频，音频，还是字幕

    enum AVCodecID id：ID，不重复

    const AVRational *supported_framerates：支持的帧率（仅视频）

    const enum AVPixelFormat *pix_fmts：支持的像素格式（仅视频）

    const int *supported_samplerates：支持的采样率（仅音频）

    const enum AVSampleFormat *sample_fmts：支持的采样格式（仅音频）

    const uint64_t *channel_layouts：支持的声道数（仅音频）

    int priv_data_size：私有数据的大小

    详细介绍几个变量：

    1.enum AVMediaType type

    AVMediaType定义如下：

    [cpp] view plain copy
    1. enum AVMediaType {  
    2.     AVMEDIA_TYPE_UNKNOWN = -1,  ///< Usually treated as AVMEDIA_TYPE_DATA  
    3.     AVMEDIA_TYPE_VIDEO,  
    4.     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,  
    5.     AVMEDIA_TYPE_DATA,          ///< Opaque data information usually continuous  
    6.     AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE,  
    7.     AVMEDIA_TYPE_ATTACHMENT,    ///< Opaque data information usually sparse  
    8.     AVMEDIA_TYPE_NB  
    9. };  

    2.enum AVCodecID id

    AVCodecID定义如下：

    [cpp] view plain copy
    1. enum AVCodecID {  
    2.     AV_CODEC_ID_NONE,  
    3.   
    4.     /* video codecs */  
    5.     AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO,  
    6.     AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO, ///< preferred ID for MPEG-1/2 video decoding  
    7.     AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO_XVMC,  
    8.     AV_CODEC_ID_H261,  
    9.     AV_CODEC_ID_H263,  
    10.     AV_CODEC_ID_RV10,  
    11.     AV_CODEC_ID_RV20,  
    12.     AV_CODEC_ID_MJPEG,  
    13.     AV_CODEC_ID_MJPEGB,  
    14.     AV_CODEC_ID_LJPEG,  
    15.     AV_CODEC_ID_SP5X,  
    16.     AV_CODEC_ID_JPEGLS,  
    17.     AV_CODEC_ID_MPEG4,  
    18.     AV_CODEC_ID_RAWVIDEO,  
    19.     AV_CODEC_ID_MSMPEG4V1,  
    20.     AV_CODEC_ID_MSMPEG4V2,  
    21.     AV_CODEC_ID_MSMPEG4V3,  
    22.     AV_CODEC_ID_WMV1,  
    23.     AV_CODEC_ID_WMV2,  
    24.     AV_CODEC_ID_H263P,  
    25.     AV_CODEC_ID_H263I,  
    26.     AV_CODEC_ID_FLV1,  
    27.     AV_CODEC_ID_SVQ1,  
    28.     AV_CODEC_ID_SVQ3,  
    29.     AV_CODEC_ID_DVVIDEO,  
    30.     AV_CODEC_ID_HUFFYUV,  
    31.     AV_CODEC_ID_CYUV,  
    32.     AV_CODEC_ID_H264,  
    33.     ...（代码太长，略）  
    34. }  


    3.const enum AVPixelFormat *pix_fmts

    AVPixelFormat定义如下：

    [cpp] view plain copy
    1. enum AVPixelFormat {  
    2.     AV_PIX_FMT_NONE = -1,  
    3.     AV_PIX_FMT_YUV420P,   ///< planar YUV 4:2:0, 12bpp, (1 Cr & Cb sample per 2x2 Y samples)  
    4.     AV_PIX_FMT_YUYV422,   ///< packed YUV 4:2:2, 16bpp, Y0 Cb Y1 Cr  
    5.     AV_PIX_FMT_RGB24,     ///< packed RGB 8:8:8, 24bpp, RGBRGB...  
    6.     AV_PIX_FMT_BGR24,     ///< packed RGB 8:8:8, 24bpp, BGRBGR...  
    7.     AV_PIX_FMT_YUV422P,   ///< planar YUV 4:2:2, 16bpp, (1 Cr & Cb sample per 2x1 Y samples)  
    8.     AV_PIX_FMT_YUV444P,   ///< planar YUV 4:4:4, 24bpp, (1 Cr & Cb sample per 1x1 Y samples)  
    9.     AV_PIX_FMT_YUV410P,   ///< planar YUV 4:1:0,  9bpp, (1 Cr & Cb sample per 4x4 Y samples)  
    10.     AV_PIX_FMT_YUV411P,   ///< planar YUV 4:1:1, 12bpp, (1 Cr & Cb sample per 4x1 Y samples)  
    11.     AV_PIX_FMT_GRAY8,     ///<        Y        ,  8bpp  
    12.     AV_PIX_FMT_MONOWHITE, ///<        Y        ,  1bpp, 0 is white, 1 is black, in each byte pixels are ordered from the msb to the lsb  
    13.     AV_PIX_FMT_MONOBLACK, ///<        Y        ,  1bpp, 0 is black, 1 is white, in each byte pixels are ordered from the msb to the lsb  
    14.     AV_PIX_FMT_PAL8,      ///< 8 bit with PIX_FMT_RGB32 palette  
    15.     AV_PIX_FMT_YUVJ420P,  ///< planar YUV 4:2:0, 12bpp, full scale (JPEG), deprecated in favor of PIX_FMT_YUV420P and setting color_range  
    16.     AV_PIX_FMT_YUVJ422P,  ///< planar YUV 4:2:2, 16bpp, full scale (JPEG), deprecated in favor of PIX_FMT_YUV422P and setting color_range  
    17.     AV_PIX_FMT_YUVJ444P,  ///< planar YUV 4:4:4, 24bpp, full scale (JPEG), deprecated in favor of PIX_FMT_YUV444P and setting color_range  
    18.     AV_PIX_FMT_XVMC_MPEG2_MC,///< XVideo Motion Acceleration via common packet passing  
    19.     AV_PIX_FMT_XVMC_MPEG2_IDCT,  
    20.     ...（代码太长，略）  
    21. }  

    4.const enum AVSampleFormat *sample_fmts
    [cpp] view plain copy
    1. enum AVSampleFormat {  
    2.     AV_SAMPLE_FMT_NONE = -1,  
    3.     AV_SAMPLE_FMT_U8,          ///< unsigned 8 bits  
    4.     AV_SAMPLE_FMT_S16,         ///< signed 16 bits  
    5.     AV_SAMPLE_FMT_S32,         ///< signed 32 bits  
    6.     AV_SAMPLE_FMT_FLT,         ///< float  
    7.     AV_SAMPLE_FMT_DBL,         ///< double  
    8.   
    9.     AV_SAMPLE_FMT_U8P,         ///< unsigned 8 bits, planar  
    10.     AV_SAMPLE_FMT_S16P,        ///< signed 16 bits, planar  
    11.     AV_SAMPLE_FMT_S32P,        ///< signed 32 bits, planar  
    12.     AV_SAMPLE_FMT_FLTP,        ///< float, planar  
    13.     AV_SAMPLE_FMT_DBLP,        ///< double, planar  
    14.   
    15.     AV_SAMPLE_FMT_NB           ///< Number of sample formats. DO NOT USE if linking dynamically  
    16. };  


    每一个编解码器对应一个该结构体，查看一下ffmpeg的源代码，我们可以看一下H.264解码器的结构体如下所示（h264.c）：

    [cpp] view plain copy
    1. AVCodec ff_h264_decoder = {  
    2.     .name           = "h264",  
    3.     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,  
    4.     .id             = CODEC_ID_H264,  
    5.     .priv_data_size = sizeof(H264Context),  
    6.     .init           = ff_h264_decode_init,  
    7.     .close          = ff_h264_decode_end,  
    8.     .decode         = decode_frame,  
    9.     .capabilities   = /*CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND |*/ CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_DELAY |  
    10.                       CODEC_CAP_SLICE_THREADS | CODEC_CAP_FRAME_THREADS,  
    11.     .flush= flush_dpb,  
    12.     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10"),  
    13.     .init_thread_copy      = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(decode_init_thread_copy),  
    14.     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(decode_update_thread_context),  
    15.     .profiles = NULL_IF_CONFIG_SMALL(profiles),  
    16.     .priv_class     = &h264_class,  
    17. };  

    JPEG2000解码器结构体（j2kdec.c）

    [cpp] view plain copy
    1. AVCodec ff_jpeg2000_decoder = {  
    2.     .name           = "j2k",  
    3.     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,  
    4.     .id             = CODEC_ID_JPEG2000,  
    5.     .priv_data_size = sizeof(J2kDecoderContext),  
    6.     .init           = j2kdec_init,  
    7.     .close          = decode_end,  
    8.     .decode         = decode_frame,  
    9.     .capabilities = CODEC_CAP_EXPERIMENTAL,  
    10.     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("JPEG 2000"),  
    11.     .pix_fmts =  
    12.         (const enum PixelFormat[]) {PIX_FMT_GRAY8, PIX_FMT_RGB24, PIX_FMT_NONE}  
    13. };  

    下面简单介绍一下遍历ffmpeg中的解码器信息的方法（这些解码器以一个链表的形式存储）：

    1.注册所有编解码器：av_register_all();

    2.声明一个AVCodec类型的指针，比如说AVCodec* first_c;

    3.调用av_codec_next()函数，即可获得指向链表下一个解码器的指针，循环往复可以获得所有解码器的信息。注意，如果想要获得指向第一个解码器的指针，则需要将该函数的参数设置为NULL。

    Keep it simple!
    作者：N3verL4nd
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