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FFmpeg源码结构图 - 解码

it2026-09-30  9

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FFmpeg的库函数源码分析文章列表：

【架构图】

FFmpeg源码结构图 - 解码

FFmpeg源码结构图 - 编码

【通用】

FFmpeg 源码简单分析：av_register_all()

FFmpeg 源码简单分析：avcodec_register_all()

FFmpeg 源码简单分析：内存的分配和释放（av_malloc()、av_free()等）

FFmpeg 源码简单分析：常见结构体的初始化和销毁（AVFormatContext。AVFrame等）

FFmpeg 源码简单分析：avio_open2()

FFmpeg 源码简单分析：av_find_decoder()和av_find_encoder()

FFmpeg 源码简单分析：avcodec_open2()

FFmpeg 源码简单分析：avcodec_close()

【解码】

图解FFMPEG打开媒体的函数avformat_open_input

FFmpeg 源码简单分析：avformat_open_input()

FFmpeg 源码简单分析：avformat_find_stream_info()

FFmpeg 源码简单分析：av_read_frame()

FFmpeg 源码简单分析：avcodec_decode_video2()

FFmpeg 源码简单分析：avformat_close_input()

【编码】

FFmpeg 源码简单分析：avformat_alloc_output_context2()

FFmpeg 源码简单分析：avformat_write_header()

FFmpeg 源码简单分析：avcodec_encode_video()

FFmpeg 源码简单分析：av_write_frame()

FFmpeg 源码简单分析：av_write_trailer()

【其他】

FFmpeg源码简单分析：日志输出系统（av_log()等）

FFmpeg源码简单分析：结构体成员管理系统-AVClass

FFmpeg源码简单分析：结构体成员管理系统-AVOption

FFmpeg源码简单分析：libswscale的sws_getContext()

FFmpeg源码简单分析：libswscale的sws_scale()

FFmpeg源码简单分析：libavdevice的avdevice_register_all()

FFmpeg源码简单分析：libavdevice的gdigrab

【脚本】

FFmpeg源码简单分析：makefile

FFmpeg源码简单分析：configure

【H.264】

FFmpeg的H.264解码器源码简单分析：概述

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最近研究了一下FFmpeg的内部的源码。之前对于FFmpeg的研究主要在它的应用层面上。因此制作的非常多演示样例程序都是调用的FFmpeg的API。可是一直感觉这样对FFmpeg的理解还是比較浅，所以打算剖析一下它的源码，理一下它内部结构的“脉络”。

可是有一个非常难办的问题：FFmpeg自带的三个project：ffplay， ffmpeg， ffprobe的代码量非常的大，当中包括了成百上千的API；而这些API背后又包括了大量的FFmpeg内部函数。如此一来，差点儿是不可能理清他们之间的关系的。经过一番思考之后，打算选择FFmpeg编码和解码过程中的最核心的API进行分析。在编码或者解码的过程中。核心的API数量不多，一共大约10个左右，这样一来就能够剖析其内部的源码了。

FFmpeg解码过程核心的API能够參考：《最简单的基于FFmpeg+SDL的视频播放器》编码过程核心的API能够參考：《最简单的基于FFmpeg的视频编码器》

FFmpeg源码结构图-解码

首先呈现分析出来的FFmpeg源码结构图。这张图的尺寸非常的大，尺寸大约有4000x4000。有点像一张地图（因此最好选择“查看更清晰的图片”之后，右键保存图片到本机之后再查看）。它表明了FFmpeg在解码一个视频的时候的函数调用流程。为了保证结构清晰，当中仅列出了最关键的函数，剔除了其他不是特别重要的函数。

单击查看更清晰的图片

以下解释一下图中关键标记的含义。

函数背景色

函数在图中以方框的形式表现出来。

不同的背景色标志了该函数不同的作用：

粉红色背景函数：FFmpeg的API函数。白色背景的函数：FFmpeg的内部函数。黄色背景的函数：URLProtocol结构体中的函数，包括处理协议（Protocol）的功能。

绿色背景的函数：AVInputFormat结构体中的函数，包括处理封装格式（Format）的功能。蓝色背景的函数：AVCodec结构体中的函数。包括了编解码器（Codec）的功能。 PS：URLProtocol，AVInputFormat，AVCodec在FFmpeg開始执行而且注冊完组件之后，都会分别被连接成一个个的链表。因此实际上是有非常多的URLProtocol。AVInputFormat，AVCodec的。图中画出了解码一个输入协议是“文件”（事实上就是打开一个文件。“文件”也被当做是一种广义的协议）。封装格式为FLV，视频编码格式是H.264的数据的函数调用关系。

区域

整个架构图能够分为以下几个区域： 左边区域——架构函数区域：这些函数并不针对某一特定的视频格式。右上方黄色区域——协议处理函数区域：不同的协议（RTP。RTMP，FILE）会调用不同的协议处理函数。

右边中间绿色区域——封装格式处理函数区域：不同的封装格式（MKV。FLV，MPEGTS，AVI）会调用不同的封装格式处理函数。右边下方蓝色区域——编解码函数区域：不同的编码标准（HEVC，H.264，MPEG2）会调用不同的编解码函数。

箭头线

为了把调用关系表示的更明显。图中的箭头线也使用了不同的颜色：

黑色箭头线：标志了函数之间的调用关系。

红色的箭头线：标志了解码的流程。

其他颜色的箭头线：标志了函数之间的调用关系。当中：

调用URLProtocol结构体中的函数用黄色箭头线标识；

调用AVInputFormat结构体中的函数用绿色箭头线标识；

调用AVCodec结构体中的函数用蓝色箭头线标识。

函数所在的文件

每一个函数旁边标识了它所在的文件的路径。

此外，另一点须要注意的是。一些API函数内部也调用了另一些API函数。

也就是说，API函数并不一定所有都调用FFmpeg的内部函数。他也有可能调用其他的API函数。比如从图中能够看出来。avformat_close_input()调用了avformat_free_context()和avio_close()。这些在内部代码中被调用的API函数也标记为粉红色。

函数调用关系

以下简单列出几个区域中函数之间的调用关系（函数之间的调用关系使用缩进的方式表现出来）。具体的函数分析能够參考相关的《FFmpeg源码分析》系列文章。

左边区域（FFmpeg架构函数）

1.  av_register_all()【函数简单分析】

1)  avcodec_register_all()

(a) REGISTER_HWACCEL()

(b) REGISTER_ENCODER()

(c) REGISTER_DECODER()

(d) REGISTER_PARSER()

(e) REGISTER_BSF()

2)  REGISTER_MUXER()

3)  REGISTER_DEMUXER()

4)  REGISTER_PROTOCOL()

2.  avformat_alloc_context()【函数简单分析】

1) av_malloc(sizeof(AVFormatContext))

2) avformat_get_context_defaults()

(a) av_opt_set_defaults()

3.  avformat_open_input()【函数简单分析】

1) init_input()

(a) avio_open2()【函数简单分析】

a) ffurl_open()

i. ffurl_alloc()

l  url_find_protocol()

l  url_alloc_for_protocol()

ii. ffurl_connect()

URLProtocol->url_open()

b) ffio_fdopen()

i. av_malloc(buffer_size)

ii. avio_alloc_context()

l  av_mallocz(sizeof(AVIOContext))

l  ffio_init_context()

(b) av_probe_input_buffer2()

a) avio_read()

i.  AVInputFormat->read_packet()

b) av_probe_input_format2()

c) av_probe_input_format3()

i. av_iformat_next()

ii. av_match_name()

iii. av_match_ext()

iv. AVInputFormat->read_probe()

2) AVInputFormat->read_header()

4. avformat_find_stream_info()【函数简单分析】

1) find_decoder()

(a) avcodec_find_decoder()

2) avcodec_open2()

3) read_frame_internal()

4) try_decode_frame()

(a) avcodec_decode_video2()

5) avcodec_close()

6) estimate_timings()

(a)  estimate_timings_from_pts()

(b)  estimate_timings_from_bit_rate()

(c)  update_stream_timings()

5. avcodec_find_decoder()【函数简单分析】

1) find_encdec()

6. avcodec_open2()【函数简单分析】

1) AVCodec->init()

7. av_read_frame()【函数简单分析】

1) read_from_packet_buffer()

2) read_frame_internal()

(a) ff_read_packet()

a) AVInputFormat->read_packet()

(b) parse_packet()

a) av_parser_parse2()

8. avcodec_decode_video2()【函数简单分析】

1) av_packet_split_side_data()

2) AVCodec-> decode()

3) av_frame_set_pkt_pos()

4) av_frame_set_best_effort_timestamp()

9. avcodec_close()【函数简单分析】

1) AVCodec->close()

10. avformat_close_input()【函数简单分析】

1) AVInputFormat->read_close()

2) avformat_free_context()

(a) ff_free_stream()

3) avio_close()

(a) avio_flush()

a) flush_buffer()

(b) ffurl_close()

a) ffurl_closep()

URLProtocol->url_close()

右上区域（URLProtocol协议处理函数）

URLProtocol结构体包括例如以下协议处理函数指针： url_open()：打开 url_read()：读取 url_write()：写入 url_seek()：调整进度 url_close()：关闭

【样例】不同的协议相应着上述接口有不同的实现函数，举几个样例：

File协议（即文件）相应的URLProtocol结构体ff_file_protocol： url_open() -> file_open() -> open() url_read() -> file_read() -> read() url_write() -> file_write() -> write() url_seek() -> file_seek() -> lseek() url_close() -> file_close() -> close() RTMP协议（libRTMP）相应的URLProtocol结构体ff_librtmp_protocol： url_open() -> rtmp_open() -> RTMP_Init(), RTMP_SetupURL(), RTMP_Connect(), RTMP_ConnectStream() url_read() -> rtmp_read() -> RTMP_Read() url_write() -> rtmp_write() -> RTMP_Write() url_seek() -> rtmp_read_seek() -> RTMP_SendSeek() url_close() -> rtmp_close() -> RTMP_Close() UDP协议相应的URLProtocol结构体ff_udp_protocol： url_open() -> udp_open() url_read() -> udp_read() url_write() -> udp_write() url_seek() -> udp_close()

url_close() -> udp_close()

右中区域（AVInputFormat封装格式处理函数）

AVInputFormat包括例如以下封装格式处理函数指针： read_probe()：检查格式read_header()：读取文件头read_packet()：读取一帧数据read_seek()：调整进度read_close()：关闭

【样例】不同的封装格式相应着上述接口有不同的实现函数，举几个样例：

FLV封装格式相应的AVInputFormat结构体ff_flv_demuxer： read_probe() -> flv_probe() –> probe() read_header() -> flv_read_header() -> create_stream() -> avformat_new_stream() read_packet() -> flv_read_packet() read_seek() -> flv_read_seek() read_close() -> flv_read_close() MKV封装格式相应的AVInputFormat结构体ff_matroska_demuxer： read_probe() -> matroska_probe() read_header() -> matroska_read_header() read_packet() -> matroska_read_packet() read_seek() -> matroska_read_seek() read_close() -> matroska_read_close() MPEG2TS封装格式相应的AVInputFormat结构体ff_mpegts_demuxer： read_probe() -> mpegts_probe() read_header() -> mpegts_read_header() read_packet() -> mpegts_read_packet()  read_close() -> mpegts_read_close() AVI封装格式相应的AVInputFormat结构体ff_avi_demuxer： read_probe() -> avi_probe() read_header() -> avi_read_header() read_packet() -> avi_read_packet() read_seek() -> avi_read_seek() read_close() -> avi_read_close()

右下区域（AVCodec编解码函数）

AVCodec包括例如以下编解码函数指针： init()：初始化decode()：解码一帧数据close()：关闭

【样例】不同的编解码器相应着上述接口有不同的实现函数。举几个样例：

HEVC解码相应的AVCodec结构体ff_hevc_decoder： init() -> hevc_decode_init() decode() -> hevc_decode_frame() -> decode_nal_units() close() -> hevc_decode_free() H.264解码相应的AVCodec结构体ff_h264_decoder： init() -> ff_h264_decode_init() decode() -> h264_decode_frame() -> decode_nal_units() close() -> h264_decode_end() VP8解码（libVPX）相应的AVCodec结构体ff_libvpx_vp8_decoder： init() -> vpx_init() -> vpx_codec_dec_init() decode() -> vp8_decode() -> vpx_codec_decode(), vpx_codec_get_frame() close() -> vp8_free() -> vpx_codec_destroy() MPEG2解码相应的AVCodec结构体ff_mpeg2video_decoder： init() -> mpeg_decode_init() decode() -> mpeg_decode_frame()

close() -> mpeg_decode_end()

雷霄骅 (Lei Xiaohua)leixiaohua1020@126.comhttp://blog.csdn.net/leixiaohua1020

转载于:https://www.cnblogs.com/bhlsheji/p/5225042.html

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