04_FFmpeg常用API及内存模型

news2024/12/29 9:17:15

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FFmpeg内存模型

int avcodec_send_packet(AVCodecContext *avctx, const AVPacket *avpkt);
int avcodec_receive_frame(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame);

问题(数据的申请和释放):

从av_read_frame读取到一个AVPacket后怎么放入视频包队列?
从avcodec_recieve_frame读取到一个AVPacket后怎么放入视频帧队列?

从现有Packet拷贝到一个新的Packet的时候（比如从解码器如何处理Packet），有两种情况：

①两个Packet的buf引用的是同一数据缓存空间，这时候要注意数据缓存空间的释放问题。
②两个Packet的buf引用不同的数据缓存空间，每个Packet都有数据缓存空间的copy。

对于第一种情况，可以类比智能指针shared_ptr的实现，即采用引用计数

由此可以理解如下的内存模型

AVPacket和AVFrame内部都有AVBufferRef，AVBufferRef内部使用AVBuffer存储数据，AVBuffer内部有一个计数器

或者更为精确的描述是：

typedef struct AVPacket {
    AVBufferRef *buf;
    int64_t pts;
    int64_t dts;
    uint8_t *data;
    int   size;
    int   stream_index;
    int   flags;
    AVPacketSideData *side_data;
    int side_data_elems;
    int64_t duration;
    int64_t pos;                            ///< byte position in stream, -1 if unknown
} AVPacket;

typedef struct AVBufferRef {
    AVBuffer *buffer;
    uint8_t *data;
    int      size;
} AVBufferRef;

struct AVBuffer {
    uint8_t *data; /**< data described by this buffer */
    int      size; /**< size of data in bytes */

    // 引用计数器
    atomic_uint refcount;
	// 析构函数
    void (*free)(void *opaque, uint8_t *data);
    void *opaque;
    int flags;
};

从源码中也可以看出确实是类似shared_ptr的引用计数，我们在分配内存时也需要注意指向的是数据还是引用计数；AVFrame也是这个原理

FFmpeg AVPacket API

// 分配AVPacket，这时候还没buffer
AVPacket *av_packet_alloc(void);
// 释放AVPacket和alloc成对使用 
void av_packet_free(AVPacket **pkt);

// 初始化AVPacket，只是单纯初始化pkt字段为默认值，不涉及数据和大小
void av_init_packet(AVPacket *pkt);

// 给AVPacket的buf分配内存，引用计数初始化为1
int av_new_packet(AVPacket *pkt, int size);

// 增加引用计数
int av_packet_ref(AVPacket *dst, const AVPacket *src);
// 减少引用计数
int av_packet_ref(AVPacket *pkt);
// 转移引用计数
void av_packet_move_ref(AVPacket *dst, AVPacket *src);
// 等于alloc+ref
AVPacket *av_packet_clone(const AVPacket *src);

FFmpeg AVFrame API

AVFrame *av_frame_alloc(void); // 分配AVFrame
void av_frame_free(AVFrame **frame); //释放AVFrame


int av_frame_ref(AVFrame *dst, const AVFrame *src);
void av_frame_unref(AVFrame *frame);
void av_frame_move_ref(AVFrame *dst, AVFrame *src);

int av_frame_get_buffer(AVFrame *frame, int align); //分配内存
AVFrame *av_frame_clone(const AVFrame *src); //等于alloc+ref