浅显易懂 FFmpeg学习（02）— QT+FFmpeg解码本地视频（上篇）

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前言

  本篇，作者将分享如何在QT环境下，使用FFmpeg函数库解码本地视频（上篇）—— 结构体含义。

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一、FFmpeg解码流程

• 下图为解码流程图，黄色部分为解码所调用函数，绿色部分为解码所需要的参数（结构体）。
  

二、参数（结构体）含义

1.AVFormatContext

• AVFormatContext为FFmpeg中的封装格式上下文，定义如下。

	AVFormatContext *formatContext = avformat_alloc_context();

• AVFormatContext是一个贯穿于解码全过程的结构体，很多FFmpeg函数都要使用它作为参数。
• 在解码情况下，AVFormatContext结构体内几个主要变量及其作用，如下所示。

	（1）AVIOContext *pb：输入数据的缓存
	
	（2）unsigned int nb_streams：视音频流的个数
	
	（3）AVStream **streams：视音频流
	
	（4）char filename[1024]：文件名
	
	（5）int64_t duration：时长（单位：微秒us，转换为秒需要除以1000000）
	
	（6）int bit_rate：比特率（单位bps，转换为kbps需要除以1000）

	（7）AVDictionary *metadata：元数据

2.AVCodecContext

• AVCodecContext作为FFmpeg中的编解码器上下文时，定义如下。

	/*
	各参数含义如下:
		formatContext：封装格式上下文
		stream：音视频流，formatContext结构体中的变量之一
		streamIndex：流索引，通过遍历音视频流得到的视频流索引或音频索引等
		codec：解码器上下文，stream结构体的中的变量之一
	*/
	AVCodecContext *codecContext = this->formatContext->streams[this->streamIndex]->codec;

• AVCodecContext结构体中的主要变量如下，大部分是编码的时候使用的，而不是解码。

	（1）enum AVMediaType codec_type：编解码器的类型（视频，音频...）
	
	（2）struct AVCodec  *codec：采用的解码器AVCodec（H.264,MPEG2...）
	
	（3）int bit_rate：平均比特率
	
	（4）uint8_t *extradata; int extradata_size：针对特定编码器包含的附加信息（例如对于H.264解码器来说，存储SPS，PPS等）
	
	（5）AVRational time_base：根据该参数，可以把PTS转化为实际的时间（单位为秒s）
	
	（6）int width, height：如果是视频的话，代表宽和高
	
	（7）int refs：运动估计参考帧的个数（H.264的话会有多帧，MPEG2这类的一般就没有了）
	
	（8）int sample_rate：采样率（音频）
	
	（9）int channels：声道数（音频）
	
	（10）enum AVSampleFormat sample_fmt：采样格式
	
	（11）int profile：型（H.264里面就有，其他编码标准应该也有）
	
	（12）int level：级（和profile差不太多）

3.AVCodec

• AVCodec是存储编解码器信息的结构体，定义如下。

	//通过解码器查找函数得到
	AVCodec *codec = avcodec_find_decoder(this->codecContext->codec_id);

• AVCodec结构体中的主要变量如下。

	（1）const char *name：编解码器的名字，比较短
	
	（2）const char *long_name：编解码器的名字，全称，比较长
	
	（3）enum AVMediaType type：指明了类型，是视频，音频，还是字幕
	
	（4）enum AVCodecID id：ID，不重复
	
	（5）const AVRational *supported_framerates：支持的帧率（仅视频）
	
	（6）const enum AVPixelFormat *pix_fmts：支持的像素格式（仅视频）
	
	（7）const int *supported_samplerates：支持的采样率（仅音频）
	
	（8）const enum AVSampleFormat *sample_fmts：支持的采样格式（仅音频）
	
	（9）const uint64_t *channel_layouts：支持的声道数（仅音频）
	
	（10）int priv_data_size：私有数据的大小

4.AVPacket

• AVPacket是存储压缩编码数据相关信息的结构体，定义如下。

	AVPacket *packet = av_packet_alloc();

• AVPacket结构体中的主要变量如下。

	（1）uint8_t *data：压缩编码的数据
	
	（2）int   size：data的大小
	
	（3）int64_t pts：显示时间戳
	
	（4）int64_t dts：解码时间戳
	
	（5）int stream_index：标识该AVPacket所属的视频/音频流。

5.AVFrame

• AVFrame结构体一般用于存储原始数据（即非压缩数据，对视频来说是YUV，RGB，对音频来说是PCM）

	AVFrame *frame = av_frame_alloc();

• AVFrame结构体中的主要变量如下。

	（1）uint8_t *data[AV_NUM_DATA_POINTERS]：解码后原始数据（对视频来说是YUV，RGB，对音频来说是PCM）
	
	（2）int linesize[AV_NUM_DATA_POINTERS]：data中“一行”数据的大小。注意：未必等于图像的宽，一般大于图像的宽。
	
	（3）int width, height：视频帧宽和高（1920x1080,1280x720...）
	
	（4）int nb_samples：音频的一个AVFrame中可能包含多个音频帧，在此标记包含了几个
	
	（5）int format：解码后原始数据类型（YUV420，YUV422，RGB24...）
	
	（6）int key_frame：是否是关键帧
	
	（7）enum AVPictureType pict_type：帧类型（I,B,P...）
	
	（8）AVRational sample_aspect_ratio：宽高比（16:9，4:3...）
	
	（9）int64_t pts：显示时间戳
	
	（10）int coded_picture_number：编码帧序号
	
	（11）int display_picture_number：显示帧序号
	
	（12）int8_t *qscale_table：QP表
	
	（13）uint8_t *mbskip_table：跳过宏块表
	
	（14）int16_t (*motion_val[2])[2]：运动矢量表
	
	（15）uint32_t *mb_type：宏块类型表
	
	（16）short *dct_coeff：DCT系数
	
	（17）int8_t *ref_index[2]：运动估计参考帧列表（貌似H.264这种比较新的标准才会涉及到多参考帧）
	
	（18）int interlaced_frame：是否是隔行扫描
	
	（19）uint8_t motion_subsample_log2：一个宏块中的运动矢量采样个数，取log的

三、FFmpeg参考资料

版权声明：本文部分内容，参考CSDN博主「雷霄骅」原创文章整理而成，供学习参考使用。
博客地址：https://blog.csdn.net/leixiaohua1020?type=blog。

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总结

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