FFMpeg对MPEG2 TS流解码的流程分析.docx
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1、FFMpeg对MPEG2 TS流解码的流程分析 (2008-09-18 17:34) 分类: DVB相关 FFMpeg对MPEG2 TS流解码的流程分析1.引子gnxzzz广告都打出去了,不能没有反应.现在写东西很少了,一是年纪大了,好奇心少了许多,;二则是这几天又犯了扁桃体炎,每天只要是快睡觉或刚起床,头晕脑涨,不过功课还是的做的,是吧:)2.从简单说起说道具体的音频或者视频格式,一上来就是理论,那是国内混资历的所谓教授的做为,对于我们,不合适,还是用自己的方式理解这些晦涩不已的理论吧。其实MPEG2是一族协议,至少已经成为ISO标准的就有以下几部分:ISO/IEC138181:系统部分;I
2、SO/IEC138182:视频编码格式;ISO/IEC138183:音频编码格式;ISO/IEC138184:一致性测试;ISO/IEC138185:软件部分;ISO/IEC138186:数字存储媒体命令与控制;ISO/IEC138187:高级音频编码;ISO/IEC138188:系统解码实时接口;我不是很想说实际的音视频编码格式,毕竟协议已经很清楚了,我主要想说说这些部分怎么组合起来在实际应用中工作的。第一部分(系统部分)很重要,是构成以MPEG2为基础的应用的基础. 很绕口,是吧,我简单解释一下:比如DVD实际上是以系统部分定义的PS流为基础,加上版权管理等其他技术构成的。而我们的故事主角
3、,则是另外一种流格式,TS流,它在现阶段最大的应用是在数字电视节目的传输与存储上,因此,你可以理解TS实际上是一种传输协议,与实际传输的负载关系不大,只是在TS中传输了音频,视频或者其他数据。先说一下为什么会有这两种格式的出现,PS适用于没有损耗的环境下面存储,而TS则适用于可能出现损耗或者错误的各种物理网络环境,比如你在公交上看到的电视,很有可能就是基于TS的DVB-T的应用:)我们再来看MPEG2协议中的一些概念,为理解代码做好功课:ES(Elementary Stream):wiki上说“An elementary stream (ES) is defined by MPEG commu
4、nication protocol is usually the output of an audio or video encoder”恩,很简单吧,就是编码器编出的一组数据,可能是音频的,视频的,或者其他数据说到着,其实可以对编码器的流程思考一下,无非是执行:采样,量化,编码这3个步骤中的编码而已(有些设备可能会包含前面的采样和量化)。关于视频编码的基本理论,还是请参考其它的资料。PES(Packetized Elementary Stream):wiki上说“allows an Elementary stream to be divided into packets”其实可以理解成,把一
5、个源源不断的数据(音频,视频或者其他)流,打断成一段一段,以便处理.TS(Transport Stream):PS(Program Stream):这两个上面已经有所提及,后面会详细分析TS,我对PS格式兴趣不大.3.步入正题才进入正题,恩,看来闲话太多了:(,直接看Code.前面说过,TS是一种传输协议,因此,对应到FFmpeg,可以认为他是一种封装格式。因此,对应的代码应该先去libavformat里面找,很容易找到,就是mpegts.c:)还是逐步看过来:libavformat/utils.cint av_open_input_file(AVFormatContext *ic_ptr,
6、const char *filename, AVInputFormat *fmt, int buf_size, AVFormatParameters *ap) int err, probe_size; AVProbeData probe_data, *pd = &probe_data; ByteIOContext *pb = NULL; pd-filename = ; if (filename) pd-filename = filename; pd-buf = NULL; pd-buf_size = 0; # 【1】这段代码其实是为了针对不需要Open文件的容器Format的探测,其实就是使用
7、 AVFMT_NOFILE标记的容器格式单独处理,现在只有使用了该标记的Demuxer很少, 只有image2_demuxer,rtsp_demuxer,因此我们分析TS时候可以不考虑这部分 # if (!fmt) /* guess format if no file can be opened */ fmt = av_probe_input_format(pd, 0); /* Do not open file if the format does not need it. XXX: specific hack needed to handle RTSP/TCP */ if (!fmt | !
8、(fmt-flags & AVFMT_NOFILE) /* if no file needed do not try to open one */ # 【2】这个函数似乎很好理解,无非是带缓冲的IO的封装,不过我们既然到此了 ,不妨跟踪下去,看看别人对带缓冲的IO操作封装的实现:) # if (err=url_fopen(&pb, filename, URL_RDONLY) 0) url_setbufsize(pb, buf_size); for(probe_size= PROBE_BUF_MIN; probe_size=PROBE_BUF_MAX & !fmt; probe_size=1)
9、int score= probe_size buf= av_realloc(pd-buf, probe_size + AVPROBE_PADDING_SIZE); # 【3】真正将文件读入到pd的buffer的地方,实际上最终调用FILE protocol 的file_read(),将内容读入到pd的buf,具体代码如果有兴趣可以自己跟踪 # pd-buf_size = get_buffer(pb, pd-buf, probe_size); memset(pd-buf+pd-buf_size, 0, AVPROBE_PADDING_SIZE); if (url_fseek(pb, 0, SEE
10、K_SET) 0) url_fclose(pb); if (url_fopen(&pb, filename, URL_RDONLY) buf); /* if still no format found, error */ if (!fmt) err = AVERROR_NOFMT; goto fail; /* check filename in case an image number is expected */ if (fmt-flags & AVFMT_NEEDNUMBER) if (!av_filename_number_test(filename) err = AVERROR_NUM
11、EXPECTED; goto fail; err = av_open_input_stream(ic_ptr, pb, filename, fmt, ap); if (err) goto fail; return 0;fail: av_freep(&pd-buf); if (pb) url_fclose(pb); *ic_ptr = NULL; return err;【2】带缓冲IO的封装的实现liavformat/aviobuf.cint url_fopen(ByteIOContext *s, const char *filename, int flags) URLContext *h; i
12、nt err; err = url_open(&h, filename, flags); if (err 0) return err; err = url_fdopen(s, h); if (err 0) url_close(h); return err; return 0;可以看到,下面的这个函数,先查找是否是FFmpeg支持的protocol的格式,如果文件名不符合,则默认是FILE protocol格式,很显然,这里protocol判断是以URL的方式判读的,因此基本上所有的IO接口函数都是url_xxx的形式。在这也可以看到,FFmpeg支持的protocol有: /* protoco
13、ls */ REGISTER_PROTOCOL (FILE, file); REGISTER_PROTOCOL (HTTP, http); REGISTER_PROTOCOL (PIPE, pipe); REGISTER_PROTOCOL (RTP, rtp); REGISTER_PROTOCOL (TCP, tcp); REGISTER_PROTOCOL (UDP, udp);而大部分情况下,如果你不指明类似file:/xxx,http:/xxx格式,它都以FILE protocol来处理。liavformat/avio.cint url_open(URLContext *puc, cons
14、t char *filename, int flags) URLProtocol *up; const char *p; char proto_str128, *q; p = filename; q = proto_str; while (*p != 0 & *p != :) /* protocols can only contain alphabetic chars */ if (!isalpha(*p) goto file_proto; if (q - proto_str) sizeof(proto_str) - 1) *q+ = *p; p+; /* if the protocol ha
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