6.AVCodecContext和AVCodec

AVCodecContext

AVCodecContext 结构表示程序运行的当前 Codec 使用的上下文，着重于所有 Codec 共有的属性(并且是在程序运行时才能确定其值)和关联其他结构的字段。

extradata 和 extradata_size 两个成员表述了相应 Codec 使用的私有数据；
codec成员关联相应的编解码器；
priv_data 成员关联各个具体编解码器独有的属性 context，与 AVCodec 结构中的 priv_data_size 配对使用。

typedef struct AVCodecContext
{
enum AVMediaType codec_type; /* see AVMEDIA_TYPE_xxx */
const struct AVCodec *codec; //指向相应的解码器，如： ff_h264_decoder
enum AVCodecID codec_id; /* see AV_CODEC_ID_xxx */
void *priv_data;//指向具体相应的解码器的 context，如 H264Context
 
int bit_rate;
int frame_number;
 
int thread_count; //编解码时的线程数量,由用户设置,与CPU核心数有关,最佳效果一般设置为CPU核心数*2.
 
AVRational time_base; //时间的基准单位
 
unsigned char *extradata;//扩展数据，如 mov 格式-> audio trak ->aac -> esds 格式中的附加解码信息、H.264解码器的存储SPS，PPS信息等.
 
int extradata_size;//扩展数据的 size
 
int width, height; //视频的原始的宽度与高度,仅针对视频
 
enum PixelFormat pix_fmt;//视频一帧图像的格式，如 YUV420
 
 
int sample_rate; //采样率（仅音频）。
int channels;   //声道数（仅音频）。 
enum AVSampleFormat sample_fmt; //音频采样格式，编码：由用户设置。解码：由libavcodec设置。 
int frame_size;  //音频帧中每个声道的采样数。编码：由libavcodec在avcodec_open2（）中设置。 解码：可以由一些解码器设置以指示恒定的帧大小. 
int frame_number;  //帧计数器，由libavcodec设置。解码：从解码器返回的帧的总数。编码：到目前为止传递给编码器的帧的总数。 
uint64_t channel_layout;  //音频声道布局。编码：由用户设置。解码：由用户设置，可能被libavcodec覆盖。 
enum AVAudioServiceType audio_service_type;  //音频流传输的服务类型。编码：由用户设置。解码：由libavcodec设置。
int bits_per_sample;
int block_align;
 
//公共操作函数
int (*alloc_frame)(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame);
int (*start_frame)(AVCodecContext *avctx, const uint8_t *buf, uint32_t buf_size);
int (*decode_params)(AVCodecContext *avctx, int type, const uint8_t *buf, uint32_t buf_size);
int (*decode_slice)(AVCodecContext *avctx, const uint8_t *buf, uint32_t buf_size);
int (*end_frame)(AVCodecContext *avctx);
}AVCodecContext;

其中codec成员结构体为AVCodec.

AVCodec

AVCodec 是类似 COM 接口的数据结构，表示音视频编解码器，着重于功能函数.

next 成员用于把所有支持的编解码器连接成链表，便于遍历查找；
id 确定唯一编解码器；
priv_data_size 表示具体的 Codec 对应的 Context 结构大小 .

typedef struct AVCodec
{
 
const char *name;// 标示 Codec 的名字, 比如， "h264" "h263" 等。
const char *long_name; //表示Codec的长名字,比如h264的长名字为"H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10"
enum AVMediaType type; // 标示 Codec 的类型，有 video ， audio ,字幕等类型。
enum AVCodecID id; // 标示 Codec 的 ID，有 AV_CODEC_ID_H264等。
 
int priv_data_size; // 标示具体的 Codec 对应的 Context 的 size,比如h264的等于sizeof(H264Context)
 
struct AVCodec *next; //以链表的形式指向下一个Codec(ID+1)
 
// 以下标示 Codec 对外提供的操作,每一种解码器都会实现这些操作。
int(*init)(AVCodecContext*);
int(*encode)(AVCodecContext *, uint8_t *buf, int buf_size, void *data);
int(*close)(AVCodecContext*);
int(*decode)(AVCodecContext *, void *outdata, int *outdata_size, uint8_t *buf, int buf_size);
 
}AVCodec;

H264 的主要结构的初始化如下：

AVCodec ff_h264_decoder = {
.name = "h264",
.long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10"),
.type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
.id = AV_CODEC_ID_H264,
.priv_data_size = sizeof(H264Context),
.init = h264_decode_init,
.close = h264_decode_end,
.decode = h264_decode_frame,
.capabilities = /*AV_CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND |*/ AV_CODEC_CAP_DR1 |
AV_CODEC_CAP_DELAY | AV_CODEC_CAP_SLICE_THREADS |
AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
.caps_internal = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE | FF_CODEC_CAP_EXPORTS_CROPPING |
FF_CODEC_CAP_ALLOCATE_PROGRESS | FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
.flush = h264_decode_flush,
.update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(ff_h264_update_thread_context),
.profiles = NULL_IF_CONFIG_SMALL(ff_h264_profiles),
.priv_class = &h264_class,
}

打开一个视频解码器示例

videoStream = av_find_best_stream(ic, AVMEDIA_TYPE_VIDEO, -1, -1, NULL, 0);//获取视频流

AVCodec *vcodec = avcodec_find_decoder(ic->streams[videoStream]->codecpar->codec_id);//获取codec

AVCodecContext *vc = avcodec_alloc_context3(vcodec); //构造AVCodecContext ,并将vcodec填入AVCodecContext中

avcodec_parameters_to_context(vc, ic->streams[videoStream]->codecpar); //初始化AVCodecContext

int ret = avcodec_open2(vc, NULL,NULL); //打开解码器,由于之前调用avcodec_alloc_context3(vcodec)初始化了vc,那么codec(第2个参数)可以填NULL