一、前言:
这是一个学习 FFmpeg 的 tutorial 系列。
这个是一个对初学者比较友好的FFmpeg学习教程,作者一步步引导我们实现了一个音视频同步的播放器。
二、源码分析
tutorial01.c 代码分析
这个代码很简单,就是解码一个视频文件,然后把前五帧视频保存为五个后缀格式 .ppm 图片视频
tutorial02.c 代码分析
这个代码是把读取视频文件,然后每解码一帧,马上就用SDL显示出来。
tutorial03.c 代码分析
跟02代码相比,这个添加了播放音频的部分。
FFmpeg负责把音频的从AVPacket解码为AVFrame得到原始数据,
然后SDL通过回调函数,有节奏的取出原始音频数据播放(这个是在一个独立的音频播放线程应该)
tutorial04.c 代码分析
tutorial07.c 代码分析
2.1 整体流程分析:
逻辑还是蛮复杂的 可以这样分析:
总共就两条主线音视频:
- 音频:SDL 通过这个audio_callback(void userdata, Uint8 stream, int len)不断回调获取音频数据,我们就从这里获取音频的AVPacket 并decode到一个audio buffer中,然后SDL中这个audio buffer取出数据播放
decode_thread :
死循环,不断读取AVPacket ,
并保存到 音频AVPacket队列, 视频AVPacket队列
- 视频:和音频不同,需要一个独立的video_thread 线程, ->在主线程 有一个死循环不断从VideoPicture 数据里面取出数据,然后通过SDL显示死循环不断的从视频的AVPacket取出数据 decode 获取AVFrame ,然后把AVFrame 保存到 一个 全局的 VideoPicture 数组里面
2.2 音视频同步细节详解
音视频同步方式有三种:
- 以音频播放为时钟轴,视频播放参考音频当前播放时间,调整下一帧的播放快慢实现视频同步到音频
参考tutorial05.c
关键点三个:
a.如何正确获取音频已播放时间
音频以一个恒定的速率不断的播放,获取准确的已播放音频播放时间
音频时间轴:0-》1-》2-》3-》4-》5-》6-》7-》8-》9
1. int audio_decode_frame(VideoState *is, double *pts_ptr) {
2.
3. //省略代码
4. //方法1:通过每一次decode获得的音频数据的字节数除以每一秒音频数据的字节数获得这一次decode的音频时长
5. //累加这个时长,得出decode的音频最新时间
6. is->audio_clock += (double)data_size /
7. (double)(n * is->audio_st->codec->sample_rate);
8.
9. //方法2:如果AVPacket的pts有值,则可以通过pts计算 is->audio_clock
10. if(pkt->pts != AV_NOPTS_VALUE) {
11. is->audio_clock = av_q2d(is->audio_st->time_base)*pkt->pts;
12.
13. }
14.
15. void audio_callback(void *userdata, Uint8 *stream, int len) {
16.
17. VideoState *is = (VideoState *)userdata;
18. int len1, audio_size;
19. double pts;
20.
21. while(len > 0) {
22. if(is->audio_buf_index >= is->audio_buf_size) {
23. /* We have already sent all our data; get more */
24. audio_size = audio_decode_frame(is, &pts);
25. if(audio_size < 0) {
26. /* If error, output silence */
27. is->audio_buf_size = 1024;
28. memset(is->audio_buf, 0, is->audio_buf_size);
29. } else {
30. is->audio_buf_size = audio_size;
31. }
32. is->audio_buf_index = 0;
33. }
34. len1 = is->audio_buf_size - is->audio_buf_index;
35. if(len1 > len)
36. len1 = len;
37. memcpy(stream, (uint8_t *)is->audio_buf + is->audio_buf_index, len1);
38. len -= len1;
39. stream += len1;
40. is->audio_buf_index += len1;
41. }
42. }
43. double get_audio_clock(VideoState *is) {
44. double pts;
45. int hw_buf_size, bytes_per_sec, n;
46. //关键语句 is->audio_clock 代表已经解码的音频的数据最新时间
47. pts = is->audio_clock; /* maintained in the audio thread */
48. hw_buf_size = is->audio_buf_size - is->audio_buf_index;
49. bytes_per_sec = 0;
50. n = is->audio_st->codec->channels * 2;
51. if(is->audio_st) {
52. bytes_per_sec = is->audio_st->codec->sample_rate * n;
53. }
54. if(bytes_per_sec) {
55. //关键语句,音频是解码到了一个buffer里面,其中一部分被SDL取走播放,还有一部分在缓冲区
56. //已经解码的音频的数据最新时间 不能代表音频已经播放的时间,因为还有一部分解码的音频数据没有被播放
57. //所以需要减去没有播放的音频的时间,得出准确的音频已经播放时间
58. pts -= (double)hw_buf_size / bytes_per_sec;
59. }
60. return pts;
61. }
b.如何正确设置每一帧视频的解码时间pts
c.如何调整视频播放速度快慢实现和音频的播放速度同步
- 以视频播放为时钟,音频播放参考视频播放时钟,调整下一帧的播放快慢实现视频同步到音频
- 以系统时间为时钟,音频视频同步到系统时钟
2.2.1
(未完待续~)