stream_open函数分析

在讲 stream_open() 函数之前,需要先了解 stream_open() 里面使用到的一些基本的数据结构。如下:

第一个数据结构是 struct VideoStateVideoState 可以说是播放器的全局管理器。字段非常多,时钟,队列,解码器,各种状态 都放在 VideoState 里面。

但是本文不会把 VideoState 的所有字段都讲一遍,只会讲 stream_open() 函数用到的字段,如下是精简过的字段,顺序也经过调整,方便阅读。:

typedef struct VideoState {
    int last_video_stream, last_audio_stream, last_subtitle_stream;
    char* filename;
    AVInputFormat* iformat;
    int width, height, xleft, ytop;
    FrameQueue pictq;
    FrameQueue sampq;
    PacketQueue videoq;
    PacketQueue audioq;
    SDL_cond *continue_read_thread;
    SDL_Thread *read_tid;
    Clock audclk;
    Clock vidclk;
    Clock extclk;    
    int audio_clock_serial;
    int audio_volume;
    int muted;
    int av_sync_type;
} VideoState;

1,int last_video_stream 代表最后一个视频流,如果你的音视频文件 里面有多个视频流,last_video_stream 就代表最后一个视频流。另外两个 last_audio_stream, last_subtitle_stream 一样代表最后一个。

2,char* filename 存储的是打开的 音视频文件名,或者是网络地址url。

3,AVInputFormat* iformat,容器格式,ffplay 默认是根据 filename 的后缀来确定容器格式,但是你也可以指定按某种容器格式来解析文件。命令如下:

ffplay -i juren-5s.mp4 -f flv

通过命令行参数指定的 -f flv 就会被存储到 AVInputFormat* iformat,当然不是存的字符,有一个根据字符串找到 AVInputFormat 的过程。

4,int width, height, xleft, ytop;,分别代表播放器窗口的 宽高位置。位置通过 xleftytop 来定位的。

5,FrameQueue pictqFrameQueue sampq,视频跟音频的 AVFrame 队列。

6,PacketQueue videoqPacketQueue audioq,视频跟音频的 AVPacket 队列。

7,SDL_cond *continue_read_thread,这是一个 SDL 的条件变量,用于线程间通信的。read_thread() 线程在以下两种情况会进入休眠 10ms。

第一种情况PacketQueue 队列满了,无法再塞数据进去。

第二种情况:超过最小缓存size。

如果在 10ms 内,PacketQueue 队列全部被消耗完毕,audio_thread() 或者 video_thread() 线程 没有 AVPakcet 能读了,就需要尽快唤醒 read_thread() 线程。

还有,如果进行了 seek 操作,也需要快速把 read_thread() 线程 从休眠中唤醒。

所以 SDL_cond *continue_read_thread 条件变量,主要用于 read_threadaudio_threadvideo_thread 线程进行通信的。

8,SDL_Thread *read_tid;read_thread 的线程ID。

C++14 标准库有跨平台的线程库,但是 C语言 是没有跨平台的线程库,所以 ffplay 取巧了,使用了 SDL 库的线程跟条件变量,SDL 是跨平台的。

9,Clock audclk;,音频时钟,记录音频流的目前的播放时刻

10,Clock vidclk;,视频时钟,记录视频流的目前的播放时刻

11,Clock extclk;,外部时钟,取第一帧 音频 或 视频的 pts 作为 起始时间,然后随着物理时间的消逝增长,所以是物理时间的当前时刻。到底是以音频的第一帧,还是视频的第一帧?取决于 av_read_frame() 函数第一次读到的是音频还是视频。

12,int audio_clock_serial;,这个字段比较独特,只有音频有,视频没有,没有一个 video_clock_serial 字段。

audio_clock_serial 只是一个用做临时用途的变量,实际上存储的就是 AVFrameserial 字段。不用特别关注。而视频直接用的 AVFrameserial

13,int audio_volume,播放器的声音大小。

14,int muted,是否静音,C语言C99标准是没有 bool 类型的,都用 int 代替。

15,int av_sync_type,音视频同步方式,有 3 种同步方式,以音频时钟为准,以视频时钟为准,以外部时钟为准。默认方式是以音频时钟为准。


上面的数据结构,有一些字段我会说得比较简洁,因为现在只需你对这些字段有个简单的了解,后面文章会具体详细用到这些字段的场景。

由于 FrameQueuePacketQueue 这两个数据结构非常重要,所以放一整图片方便理解。

1-2

FrameQueue 里面的 queue 是一个数组,16 在代码里是一个宏,那个宏通常等于 16。PacketQueue 里面的 pkt_list 是一个 AVFifoBuffer,推荐阅读《FifoBuffer函数库详解》

FrameQueuePakcetQueue 是通过一个 pktq 指针来关联的。这两个队列都有自己的 锁 mutex 跟 条件变量 cond。操作这两个队列都需要加锁操作的。



下面开始分析 stream_open() 函数,流程图,代码如下:

1-3

1-4

1-5

从上面的图可以看出来, stream_open() 函数的内部实现非常的简单。无非就是 初始化 队列,初始化时钟,然后创建一个 read_thread() 线程去跑。

其中 frame_queue_init() 的内部实现也比较简单,不过有几个重点,如下:

1-6

这个 !! 操作没有什么特别,实际上就是把大于 1 的数字转成 1。如果 keep_last 等于 5,取反两次之后,就会变成 1 了。keep_last字段的作用 请看《FFplay的keep_last分析》


packet_queue_init() 函数里面也有一句代码需要注意。

q->abort_request = 1;

abort_request 字段如果置为 1, audio_thread()video_thread() 解码线程就会退出。所以在创建解码线程 之前,ffplay 会把 abort_request 置为 0 ,如下:

1-7


至此,stream_open() 函数已经讲解完毕,现在逻辑流程已经流转到新的线程 read_thread() 函数里面了,下面文章继续分析 read_thread() 函数的内部原理。


版权所属 xianwanzhiyin.net 罗上文 2022 all right reserved,powered by Gitbook该文件修订时间: 2022-09-04 22:57:52

results matching ""

    No results matching ""