ffmpeg源码分析五：ffmpeg调用x264编码器的过程分析 (转5)

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该文将以X264编码器为例，解释说明FFMPEG是怎么调用第三方编码器来进行编码的。

 

 

所有编码器和解码器都是在avcodec_register_all()函数中注册的。从中可以找到视频的H264解码器和X264编码器：

 

REGISTER_DECODER(H264,              h264);



REGISTER_ENCODER(LIBX264,           libx264);

 

他们都是通过一下宏进行相应的注册的：

 

#define REGISTER_DECODER(X, x)                                          \

     {                                                                   \

         extern AVCodec ff_##x##_decoder;                                \

         if (CONFIG_##X##_DECODER)                                       \

             avcodec_register(&ff_##x##_decoder);                        \

     }











#define REGISTER_ENCODER(X, x)                                          \

     {                                                                   \

         extern AVCodec ff_##x##_encoder;                                \

         if (CONFIG_##X##_ENCODER)                                       \

             avcodec_register(&ff_##x##_encoder);                        \

     }

 

注册的过程发生在avcodec_register(AVCodec *codec)函数中，实际上就是向全局链表last_avcodec中加入libx264_encoder、h264_decoder特定的编解码器，输入参数AVCodec是一个结构体，可以理解为编解码器的基类，其中不仅包含了名称，id等属性，而且包含了如下函数指针，让每个具体的编解码器扩展类实现。

 

 int (*init)(AVCodecContext *);



    int (*encode_sub)(AVCodecContext *, uint8_t *buf, int buf_size,

                       const struct AVSubtitle *sub);

     /**

      * Encode data to an AVPacket.

      *

      * @param      avctx          codec context

      * @param      avpkt          output AVPacket (may contain a user-provided buffer)

      * @param[in]  frame          AVFrame containing the raw data to be encoded

      * @param[out] got_packet_ptr encoder sets to 0 or 1 to indicate that a

      *                            non-empty packet was returned in avpkt.

      * @return 0 on success, negative error code on failure

      */

     int (*encode2)(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt, const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr);

     int (*decode)(AVCodecContext *, void *outdata, int *outdata_size, AVPacket *avpkt);

     int (*close)(AVCodecContext *);

     /**

      * Flush buffers.

      * Will be called when seeking

      */

     void (*flush)(AVCodecContext *);

继续追踪libx264，也就是X264的静态编码库，它在FFMPEG编译的时候被引入作为H.264编码器。在libx264.c中有如下代码：

 

AVCodec ff_libx264_encoder = {

     .name             = "libx264",

     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libx264 H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10"),

     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,

     .id               = AV_CODEC_ID_H264,

     .priv_data_size   = sizeof(X264Context),

     .init             = X264_init,

     .encode2          = X264_frame,

     .close            = X264_close,

     .capabilities     = CODEC_CAP_DELAY | CODEC_CAP_AUTO_THREADS,

     .priv_class       = &x264_class,

     .defaults         = x264_defaults,

     .init_static_data = X264_init_static,

 };

这里具体对来自AVCodec的属性和方法进行赋值。其中

  .init = X264_init,

     .encode2 = X264_frame,

     .close = X264_close,

将函数指针指向了具体函数，这三个函数将使用libx264静态库中提供的API，也就是X264的主要接口函数进行具体实现。

上面看到的X264Context封装了X264所需要的上下文管理数据，

typedef struct X264Context {

     AVClass        *class;

     x264_param_t    params;

     x264_t         *enc;

     x264_picture_t  pic;

     uint8_t        *sei;

     int             sei_size;

     char *preset;

     char *tune;

     char *profile;

     char *level;

     int fastfirstpass;

     char *wpredp;

     char *x264opts;

     float crf;

     float crf_max;

     int cqp;

     int aq_mode;

     float aq_strength;

     char *psy_rd;

     int psy;

     int rc_lookahead;

     int weightp;

     int weightb;

     int ssim;

     int intra_refresh;

     int bluray_compat;

     int b_bias;

     int b_pyramid;

     int mixed_refs;

     int dct8x8;

     int fast_pskip;

     int aud;

     int mbtree;

     char *deblock;

     float cplxblur;

     char *partitions;

     int direct_pred;

     int slice_max_size;

     char *stats;

     int nal_hrd;

     char *x264_params;

 } X264Context;

它属于结构体AVCodecContext的void *priv_data变量，定义了每种编解码器私有的上下文属性，AVCodecContext也类似上下文基类一样。可以用类图来表示大概的编解码器组合。

 

 

编解码器打开操作是在transcode_init() -> init_input_stream() -> avcodec_open2()完成的，对具体的编解码器进行初始化。例如X264_init()

 

具体的编码操作是在transcode() -> transcode_step() -> reap_filters() -> do_video_out() 或 do_audio_out() -> avcodec_encode_video2() 或 avcodec_encode_audio2()。然后通过函数指针调用特定的编解码器。例如X264_frame()。

 

最后通过avcodec_close()关闭编解码器。例如X264_close()。