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FFmpeg 基本数据结构 AVCodecParser分析

news 2025/10/28 9:31:26

1、AVCodecParser 结构分析

FFmpeg 中的 AVCodecParser。简单来说，AVCodecParser（解析器）是 FFmpeg 中用于从原始码流（raw bitstream）中识别和分离出完整帧（frames/packets）的组件。它的核心任务是解决 “帧边界检测” 问题。
其定义如下：

typedef struct AVCodecParser {int codec_ids[7]; /* several codec IDs are permitted */int priv_data_size;int (*parser_init)(AVCodecParserContext *s);/* This callback never returns an error, a negative value means that* the frame start was in a previous packet. */int (*parser_parse)(AVCodecParserContext *s,AVCodecContext *avctx,const uint8_t **poutbuf, int *poutbuf_size,const uint8_t *buf, int buf_size);void (*parser_close)(AVCodecParserContext *s);int (*split)(AVCodecContext *avctx, const uint8_t *buf, int buf_size);
} AVCodecParser;

codec_ids:该解析器支持的编解码器ID数组。一个解析器可以支持多种相关的编解码格式（如 H.264 和 H.265 的解析器可能相同）。数组以 AV_CODEC_ID_NONE (0) 结尾。
priv_data_size:该解析器所需的私有数据上下文的大小。FFmpeg 会为每个解析会话分配这块内存，用于存储解析状态（如部分帧的数据、临时变量等）。
parser_init:初始化解析器上下文的函数指针。负责初始化私有数据。
parser_parse: 核心解析函数。输入一段字节流，输出一个完整的帧（如果可能）。这是解析器的"大脑"。
parser_close:关闭解析器，释放私有数据等资源。
split：快速分割函数。一个可选的、更轻量级的函数，用于在某些情况下快速找到帧边界，而无需完整的解析逻辑。

2、AVCodecParser 工作流程

1.查找解析器：av_parser_init(codec_id)根据编解码器 ID（如 AV_CODEC_ID_H264）找到一个合适的解析器。
2.创建解析上下文：上一步已经完成。解析器会返回一个 AVCodecParserContext，它保存了解析过程中的状态。
3.循环解析：av_parser_parse2()输入：指向一块原始数据缓冲区的指针和它的长度。这个过程通常是循环的，你不断地从文件或网络中读取数据块（chunk）喂给解析器。输出：一个完整的 AVPacket（包含一帧数据）以及该帧在输入缓冲区中的消耗量。这个函数非常强大，它能处理输入数据不完整、帧被分到两个数据块中等复杂情况。
4.解码：将解析器输出的 AVPacket 送入解码器 (avcodec_send_packet)。
5. 清理：完成后用 av_parser_close() 释放解析上下文。

3、AVCodecParser 总结与核心要点

核心功能：帧边界检测。将原始的、无结构的字节流切割成完整的压缩帧单元。
主要应用场景：
1. 处理裸流文件（如 .h264, .hevc, .aac）。
2. 处理网络流，特别是当 TCP 数据包不能保证一个数据包就包含一整帧时。
3. 在解码器内部被使用，作为解码前确保数据完整的一道工序。
与解复用器的关系：它们是多媒体处理流水线中前后衔接的两个阶段。解复用器先工作，从容器中提取出原始码流；然后解析器再对原始码流进行精细分帧，最后交给解码器。

4、AVCodecParser 定义实例

const AVCodecParser ff_av1_parser = {.codec_ids      = { AV_CODEC_ID_AV1 },.priv_data_size = sizeof(AV1ParseContext),.parser_init    = av1_parser_init,.parser_close   = av1_parser_close,.parser_parse   = av1_parser_parse,
};

对于常见的封装格式（如 MP4、MKV、AVI），你通常不需要手动调用 av_parser_parse2。av_read_frame 已经为你处理好了从容器中读取并分帧的工作。

int av_read_frame(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt){read_frame_internal()
}
static int read_frame_internal(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt) {parse_packet(s, pkt, st->index, 1);
}static int parse_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt,int stream_index, int flush)
{len = av_parser_parse2(sti->parser, sti->avctx,&out_pkt->data, &out_pkt->size, data, size,pkt->pts, pkt->dts, pkt->pos);
}int av_parser_parse2(AVCodecParserContext *s, AVCodecContext *avctx,uint8_t **poutbuf, int *poutbuf_size,const uint8_t *buf, int buf_size,int64_t pts, int64_t dts, int64_t pos)
{index = s->parser->parser_parse(s, avctx, (const uint8_t **) poutbuf,poutbuf_size, buf, buf_size);
}