ffmpeg如何从url获取视频帧数据

前言:

ffmpeg基本理解
整体可划分为协议层、容器层、编码层与原始数据层四个层次:

协议层:提供网络协议收发功能,可以接收或推送含封装格式的媒体流。协议层由 libavformat 库及第三方库(如 librtmp)提供支持。

容器层:处理各种封装格式。容器层由 libavformat 库提供支持。

编码层:处理音视频编码及解码。编码层由各种丰富的编解码器(libavcodec 库及第三方编解码库(如 libx264))提供支持。

原始数据层:处理未编码的原始音视频帧。原始数据层由各种丰富的音视频滤镜(libavfilter 库)提供支持

这遍文章目针对对ffmpeg基本结构和变量概念有一定了解后,想进一步理清楚个模块之间是如何关联起来,给出一个
清晰具体的流程。

ffmpeg数据是如何存储的,分几层。
ffmpeg几个重要的数据结构

播放器调用通过几个函数将这个流程串联起来,后续一一展开。

一、强大的函数avformat_open_input

该函数时序调用如下图,它主要做了两件事:第一是IO层处理,第二是Demuxer选定,详细展开展开如下。      

1、详细调用序列图如下

avformat_open_input.png

2、ffmpeg的IO处理:

avioContext.png

FFMPEG的输入对象AVFormatContext的pb字段指向一个AVIOContext。这是一个带有缓存的读写io上层

说明:

AVIOContext对象是一个带有缓存IO读写层。

AVIOContext的opaque实际指向一个URLContext对象,这个对象封装了协议对象及协议操作对象,其中prot指向具体的协议操作对象,priv_data指向具体的协议对象。

URLProtocol为协议操作对象,针对每种协议,会有一个这样的对象,每个协议操作对象和一个协议对象关联,比如,文件操作对象为ff_file_protocol,它关联的结构体是FileContext

      uc->prot  = up; //建立URLProtocol与URLContext联系

aviobuf.c函数中 ffio_fdopen()很重要,分配avio资源并建立对象,将AVIOContext和URLContext关联起来。internal->h = h;

ffio_open_whitelist = ffurl_open_whitelist +ffio_fdopen

至此,IO相关部分构造完成啦。

  avio_read(pb, buf + buf_offset,len) //该函数表示,我就要这么多字节数据,必须给我凑够。不够就阻塞着吧。



  s→eof_reached  这个细节很重要AVIOContext层什么时候断定是读完了呢,可以退出这次缓存的啦,就是判断这个标示位。

3、ffpmpeg的输入格式demuxer选择 AVInputFormat构造。

构造FFMPEG的输入对象AVFormatContext的iformat字段指向的对象诸如:
s→iformat 该输入流的Demuxer 存放位置。比如AVInputFormat ff_hls_demuxer
s→priv_data 这个变量很重要:存放对应的AVInputFormat操作的上下文信息: 比如hls中的HLSContext
构造好dexuer之后会调用 read_header2() 这个函数开启具体demuxer具体协议解析,hls开始解析:hls_read_header --->parse_playlist→
关于hls协议处理

3.1、列举几个重要字段:

                #EXT-X-TARGETDURATION  指定当前视频流中的切片文件的最大时长,也就是说这些ts切片的时长不能大于#EXT-X-TARGETDURATION的值

                #EXT-X-MEDIA-SEQUENCE   开始start_seq_no

3.2、ts文件解析 :解析完m3u8啦,就开始解析具体ts文件啦,这个其实相当与读取一个flv或者mp4一样的,该有都得有。控制这些读取文件上下文在hls.c中。

循环构造AVFormatContext ,AVIOContext变量等。
首先看下 数据结构

                          typedef struct HLSContext {
                                    AVClass *class;
                                    AVFormatContext *ctx; //ts文件就是靠这个上下文,串起来的。
                                    struct playlist **playlists; //ts文件播放列表
                                     ... ...  
                       }

然后看下,如何从在hls中 Open the demuxer for each playlist ,此时已经解析完m3u8。继续下面又干什么啦

                          struct playlist {
                              char url[MAX_URL_SIZE];
                              AVIOContext pb;
                              uint8_t* read_buffer;
                              AVIOContext *input;
                              AVFormatContext *parent;
                              int index;
                             AVFormatContext *ctx;
                             AVPacket pkt;
                             int has_noheader_flag;
                             /* main demuxer streams associated with this playlist
                                * indexed by the subdemuxer stream indexes */
                              AVStream **main_streams;
                             int n_main_streams;
                       }

4、 ts流解析嵌套解析

继续分析hls.c文件获得m3u8解析额ts文件程序做了什么。

    ret = open_url(pls->parent, &pls->input, url, opts2, opts, &is_http);

          ret = s->io_open(s, pb, url, AVIO_FLAG_READ, &tmp)

                   ffio_open_whitelist() //URLContext 与AVIOContext生成并建立联系,again

其实AVFormatContext *s = pls→parent 此时作用,用的黑白名单和option设置参数,这个函数主要是还是构造访问ts文件的AVIOContext对象用的。
下图是hls.c中解析ts流流程如下:


hls_ts_parse.png

二、

三、后期继续分享,如何针对hls协议的文件做缓存播放器

     教育行业省流量利器

五 参考

https://blog.csdn.net/guofengpu/article/details/54922865 m3u8和ts结构

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