FFmpeg的自定义AVIO—FFmpeg API教程
作者：罗上文，微信：Loken1，公众号：FFmpeg弦外之音
ffmpeg 支持从网络流 或者本地文件读取数据，然后拿去丢给解码器解码，但是有一种特殊情况，就是数据不是从网络来的，也不在本地文件里面，而是在某块内存里面的。
这时候 av_read_frame() 函数怎样才能从内存把 AVPacket 读出来呢？
FFmpeg 的开发者一早就考虑到这个问题了，所以他们提供了 自定义 AVIO 的功能。利用这个功能，你可以自定义 AVIO 的输入函数，也可以自定义 AVIO 的输出函数。没错，输出你也可以输出到一块内存里面，而不是保存到本地文件。
AVIOContext 实际上就是一个中间层，负责连接 用户层的 API 函数 与 Demuxer/Muxer ，如下：
上图中我没有把 Muxer 复用的图画出来，省略了。
用户层 API 会调用 AVIOContext 的 read_packet 函数从输入文件读取数据，然后放进去 缓存 buffer 里面，再调用 Demuxer 层的函数来解析 或者 拷贝 缓存 buffer 的数据。
本文的代码下载地址：GitHub，编译环境是 Qt 5.15.2 跟 MSVC2019_64bit 。
avio 项目 是从 output 项目改造来的，所以一些代码是类似的。
avio 项目的整个流程是这样的，先用了 readFile() 函数读取本地的 mp4 文件到内存，来模拟内存场景。然后调 avio_alloc_context() 自定义输入跟 seek 函数。
重点讲一下 avio_alloc_context() 函数的用法，定义如下：
AVIOContext *avio_alloc_context(
unsigned char *buffer,
int buffer_size,
int write_flag,
void *opaque,
int (*read_packet)(void *opaque, uint8_t *buf, int buf_size),
int (*write_packet)(void *opaque, uint8_t *buf, int buf_size),
int64_t (*seek)(void *opaque, int64_t offset, int whence));
参数如下：
1，unsigned char *buffer，这是一个指针，指向一块 av_malloc() 申请的内存。这是我们的自定义函数跟 FFmpeg 的 API 函数沟通的桥梁。
当 write_flag 为 0 时，由 自定义的回调函数 向 buffer 填充数据，FFmpeg API 函数取走数据。
当 write_flag 为 1 时，由 FFmpeg API 函数 向 buffer 填充数据，自定义的回调函数 取走数据。
补充，我测试的时候，这里的 buffer 指针跟 回调函数 里面的 buf 指针，好像不是同一块内存，FFmpeg 注释说，buffer 可能会被替换成另一块内存。
2，int buffer_size，buffer 内存的大小，通常设置为 4kb 大小即可，对于一些有固定块大小的格式，例如 TS 格式，TS流的包结构是固定长度188字节的，所以你需要设置为 188 字节大小。如果这个值设置得不对，性能会下降得比较厉害，但是不会报错。
又例如，如果输入数据是 yuv，你最好把 buffer_size 设置成一帧 yuv 的大小，这样上层处理起来更加方便。
3，int write_flag ，write_flag 可以是 0 或者 1，作用是标记 buffer 内存的用途。
4，void *opaque，传递给我们自定义函数用的。
5，int (*read_packet)(...)，输入函数的指针。
6，int (*write_packet)(...)，输出函数的指针。
7，int (*seek)(...)，seek 函数的指针。
再来看一下我们自定义的输入函数 read_packet()，如下：
buf 跟 buf_size 都是 FFmpeg 告诉我们的，告诉我们的自定义函数，要往哪里（buf）写数据，写多少（buf_size）数据。
read_packet() 函数的返回值是实际写入的数据大小，如果是一些网络流，在某个时间确实没从网络读到数据，不能返回 0 ，需要阻塞等待读到数据。如果是已经到结尾了或者网络出错了，可以返回 AVERROR_EOF，代表没有更多输入了
再来看一下自定义的 seek 函数 seek_in_buffer()，如下：
这个 seek 函数是必须实现，如果不实现这个函数，直接传 NULL 给 avio_alloc_context() ，在 mp4 格式下会导致 av_read_frame() 读不出来 AVPacket。
但是在 flv 格式下是可以不实现 seek 函数的，需不需要实现 seek 是由封装格式决定的。我测试下来，发现 yuv 的输入源，只要指定了 format 格式，就不需要实现 seek 函数。
seek_in_buffer 函数的 offset 跟 whence 参数特别重要。
whence 代表 seek 的类型，主要有 2 个值，如下：
1，AVSEEK_SIZE，不进行 seek 操作，而是返回 视频 buffer 整体的大小。也就是文件大小。
2，SEEK_SET，要进行 seek 操作，seek 到 offset 参数的位置，也就是需要 seek 到 第 offset 个字节。需要把 bd->ptr 指向第 offset 个字节
后面的逻辑就是 av_read_frame() 从内存读到 AVPacket 之后，就丢给解码器，然后再重新编码，输出成另一个 mp4。
最后需要调 avio_context_free(&avio_ctx) 来释放这个 自定义的 avio 上下文。
在 main.c 里面只定义了输入函数，输出函数是在另一个文件 main_write.c 里面的。你只需要修改一下 avio.pro 文件即可调试，如下：
SOURCES += main.c
改成
SOURCES += main_write.c
main_write.c 里面的重点代码如下：
main_write.c 的逻辑是申请了 100M 的内存，然后把 av_interleaved_write_frame() 输出的数据，全部保存到这 100M 内存里面，可能没用完100M内存。
上图中我新申请了一个 avio 上下文实例来给输出用，不能跟输入用同一个 avio 实例。然后封装格式指定位 flv 了，因为 flv 格式可以不实现 seek。
mp4 格式的输出对应的 seek 函数我也不知道怎么实现。可能跟输入一样吧，这里埋个坑，后面填。
然后直接赋值 fmt_ctx_out->pb 即可
fmt_ctx_out->pb = avio_ctx_out;
内存IO模式输出，是不需要调 avio_open2() 的了。
参考文章：
1，ffmpeg AVIOContext 自定义 IO 及 seek
2，FFmpeg内存IO模式(内存区作输入或输出) - 叶余
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