stream_open函数分析—ffplay.c源码分析
作者:罗上文,微信:Loken1,公众号:FFmpeg弦外之音
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 VideoState
,VideoState
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 跟 位置。位置通过 xleft
跟 ytop
来定位的。
5,FrameQueue pictq
, FrameQueue sampq
,视频跟音频的 AVFrame
队列。
6,PacketQueue videoq
,PacketQueue 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_thread
跟 audio_thread
,video_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 AVFrame
的 serial
字段。不用特别关注。而视频直接用的 AVFrame
的 serial
。
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 FrameQueue
跟 PacketQueue
这两个数据结构非常重要,所以放一整图片方便理解。
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》。
FrameQueue
跟 PakcetQueue
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:
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:
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《FrameQueue队列分析》。
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()
跟 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:
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。
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