FFMpeg SDK 开发手册
FFMpeg 中比较重要的函数以及数据结构如下：
1.
数据结构：
(1) AVFormatContext
(2) AVOutputFormat
(3) AVInputFormat
(4) AVCodecContext
(5) AVCodec
(6) AV F r am e
(7) AVPacket
(8) AVPicture
(9) AVStream
2.
初始化函数：
(1) av_register_all()
(2) avcodec_open()
(3) avcodec_close()
(4) av_open_input_file()
(5) av_find_input_format()
(6) av_find_stream_info()
(7) av_close_input_file()
3.
音视频编解码函数：
(1) avcodec_find_decoder()
(2) avcodec_alloc_frame()
(3) avpicture_get_size()
(4) avpicture_fill()
(5) img_convert()
(6) avcodec_alloc_context()
(7) avcodec_decode_video()
(8) av_free_packet()
(9) av_free()
4.
文件操作：
(1) avnew_steam()
(2) av_read_frame()
(3) av_write_frame()
(4) dump_format()
5.
其他函数：
(1) avpicture_deinterlace()
(2) ImgReSampleContext()
以下就根据，以上数据结构及函数在 ffmpeg 测试代码 output_example.c 中出现的前后顺进行分析。在
此之前还是先谈一下 ffmpeg 的编译问题。在 linux 下的编译比较简单，这里不多说了。在 windows 下的编
译可以参考以下网页：
http://bbs.chinavideo.org/viewthread.php?tid=1897&extra=page%3D1
值得一提的是，在使用编译后的 sdk 进行测试时（用到 ffmpeg 目录下的 output_example.c）编译过程
中可能会有以下两个问题：
1． Output_example.c 用到了 snprintf.h 这个头文件。然而这个头文件在 win 下和 linux 下有所不同。
具体在 win 下可以用以下方法解决：
http://www.ijs.si/software/snprintf/
2． 如果使用 vc6，或是 vc6 的命令行进行编译，inline 可能不认。错误会出现在 common.h 文件
中，可以在 common.h 中加入
#ifdef _MSC_VAR
#define inline __inline
#endif
交待完毕进入正题。
一．FFMpeg 中的数据结构：
I. AVFormatContext
一般在使用 ffmpeg sdk 的代码中 AVFormatContext 是一个贯穿始终的数据结构，很多函数都要用到它
作为参数。FFmpeg 代码中对这个数据结构的注释是：format I/O context
此结构包含了一个视频流的格式内容。其中存有了 AVInputFormat（or AVOutputFormat 同一时间
AVFormatContext 内只能存在其中一个），和 AVStream、AVPacket 这几个重要的数据结构以及一些其他的
相关信息，比如 title,author,copyright 等。还有一些可能在编解码中会用到的信息，诸如：duration, file_size,
bit_rate 等。参考 avformat.h 头文件。
Useage:
声明：
AVFormatContext *oc; (1)
初始化： 由于 AVFormatConext 结构包含许多信息因此初始化过程是分步完成，而且有些变量如果没
有值可用，也可不初始化。但是由于一般声明都是用指针因此一个分配内存过程不可少：
oc = av_alloc_format_context(); (2)
结构中的 AVInputFormat*（或 AVOutputFormat*）是一定要初始化的，基本上这是编译码要使用什么
codec 的依据所在：
oc->oformat = fmt; or oc->iformat = fmt; (3)
其中 AVOutputFormat* fmt 或 AVInputFormat* fmt。（AVInputFormat and AVOutputFormat 的初始化在后
面介绍。随后在参考代码 output_example.c 中有一行：
snprintf(oc-filename, sizeof(oc->filename), “%s”, filename); (4)
还不是十分清楚有什么作用，估计是先要在输出文件中写一些头信息。
在完成以上步骤後，（初始化完毕AVInputFormat*（或AVOutputFormat*）以及AVFormatContext）接下
来就是要利用oc初始化本节开始讲到的AVFormatContext中的第二个重要结构。AVStream（假设已经有了声
明AVStream *video_st。参考代码中用了一个函数来完成初始化，当然也可以在主函数中做，传递进函数的
参数是oc 和fmt->video_codec（这个在下一节介绍
(29)）：
vdeo_st = add_video_stream(oc, fmt->video_codec); (5)
此函数会在后面讲到 AVStream 结构时分析。
AVFormatContext 最后的一个设置工作是：
if( av_set_paramters(oc,NULL) < 0){ (6)
//handle error;
}
dump_format(oc, 0, filename, 1); (7)
作用就是看看先前的初始化过程中设置的参数是否符合规范，否则将报错。
上面讲的都是初始化的过程，包括 AVFormatContext 本身的和利用 AVFormatContext 初始化其他数据
结构的。接下来要讲讲整个的编解码过程。我想先将 ouput_example.c 中 main 函数内的编解码函数框架描
述一下。这样比较清晰，而且编码者为了结构清晰，在写 ouput_example.c 的过程中也基本上在 main 函数
中只保持 AVFormatContext 和 AVStream 两个数据结构（AVOutputFormat 其实也在但是包含在
AVFormatContext 中了）。
// open video codec and allocate the necessary encode buffers
if(video_st)
open_video(oc, video_st); (8)
// write the stream header, if any
av_write_header(oc); (9)
// encode and decode process
for(; ;){
write_video_frame(oc, video_st); (10)
// break condition…here
}
//close codec
if(video_st)
close_video(oc, video_st); (11)
//write the trailer , if any
av_write_trailer(oc); (12)
// free the streams
for(i=0; i<oc->b_streams; i++){
av_freep(&oc->streams[i]->codec); (13)
av_freep(&oc->streams[i]); (14)
}
//close the ouput file
if(!(fmt->flags & AVFMT_NOFILE)){
url_fclose(&oc->pb); (15)
}
av_free(oc); (16)
通过以上的一串代码，就可以清晰地看出 AVFormatContex* oc 和 AVStream* video_st 是在使用 ffmpeg
SDK 开发时贯穿始终的两个数据结构。以下，简要介绍一下三个标为红色的函数，他们是参考代码
output_example.c 开发者自行定义的函数。这样可以使整个代码结构清晰，当然你在使用 ffmpeg SDK 时也
可以在主函数中完成对应的功能。在后面我们会专门针对这三个函数做分析。
1. open_video(oc, video_st);
此函数主要是对视频编码器（或解码器）的初始化过程。初始化的数据结构为 AVCodec* codec
和 AVCodecContext* c 包括用到了的 SDK 函数有：
c = st->codec;
codec = avcodec_find_encoder(c->codec_id); //编码时，找编码器 (17)
codec = avcodec_find_decoder(c->codec_id); //解码时，找解码器 (18)
AVCodecContex是结构AVStream中的一个数据结构，因此在AVStream初始化後(5)直接复值给c。
// internal open video codec
avcodec_open(c,codec); (19)
// allocate video stream buffer
// AVFrame *picture
// uint8_t *video_outbuf
video_outbuf_size=200000;
video_outbuf = av_maloc(video_outbuf_size); (20)
// allocate video frame buffer
picture = alloc_picture(c->pix_fmt, c->width, c->height); (21)
上述三步比较容易理解，打开视频编解码codec、分配输出流缓存大小、分配每一帧图像缓存大小。其
中AV F r am e 也是ffmpeg中主要数据结构之一。这一步
(8)是对编解码器的初始化过程。
2. write_video_frame(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
这个函数中做了真正的编解码工作，其中的函数比较复杂先列出来慢慢分析。
用到的数据结构有 AVCodecContext *c, SwsContext *img_convert_ctx。其中 SwsContext 是用来变
换图像格式的。比如 yuv422 变到 yuv420 等，当然也用到函数，见下面列表。
fill_yuv_image(tmp_picture, frame_count, c->width, c->height); (22)
sws_scale(img_convert_ctx, tmp_picture->, tmp_picture->linesize,
0, c->height, picture->data, picture->linesize); (23)
img_convert_ctx = sws_getContxt(c->width, c->height, PIX_FMT_YUV420P, (24)
c->width, c->heigth, c->pix_fmt, sws_flags, NULL, NULL, NULL);
由于参考代码中做的是一个编码。因此，它总是要求编码器输入的是 yuv 文件，而且是 yuv420 格式
的。就会有了以上一些处理过程。接下来调用编码器编码，数据规则化（打包）用到 AVPacket，这也是 ffmpeg
中一个比较不好理解的地方。
out_size = avcodec_encode_video(c, video_outbuf, video_outbuf_size, picture); (25)
AVPacket pkt;
av_init_packet(&pkt); (26)
//……handle pkt process, we will analyze later
ret = av_write_frame(oc, &pkt); (27)
有 encode 就一定会有 decode。而且 ffmpeg 专为解码而生，但是为什么在参考代码中只用了 encoder
呢？个人猜想是因为 encode 只是用 yuv420 来编码，这样的 yuv420 生成比较容易，要是用到解码的化，还
要在代码中附带一个其他格式的音视频文件。在源代码 libavcodec文件夹中有一个 apiexample.c的参考代码，
其中就做了编解码。有空的化我会分析一下。
3. close_video(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
avcodec_close(st->codec);
av_free(picture->data[0]);
av_free(picture);
av_free(video_outbuf);
比较容易理解，不多说了。
以上一大段虽然名为介绍
AVFormatContext。但基本上把ouput_example.c的视频编码部分的框架走了一
遍，其一是想说明结构AVFormatContext的重要性，另一方面也是希望对使用FFMpeg SDK开发者有一个大
致的框架。
其实，真正的一些编码函数，内存分配函数在SDK中都已经封装好了，只要搞清楚结构就能用了。而
开发者要做的就是一些初始化的过程，基本上就是针对数据结构
1的初始化。
