FFMPEG Tips (3) 如何读取
- 2020 年 1 月 12 日
- 筆記
本文是我的《FFMPEG Tips》系列的第三篇文章，上篇文章介绍了如何提取整个音视频码流的媒体信息，包括：封装格式、编码格式、视频的分辨率、帧率、码率、音频的采样率、位宽、通道数等等，而本文则关注得更细一点，看看如何利用 ffmpeg 读取码流中每一帧的信息。
1. 码流中每一帧的哪些信息值得关注 ？
[1 ] 音频帧还是视频帧
[2 ] 关键帧还是非关键帧
[3 ] 帧的数据和大小
[4 ] 时间戳信息
2. 为什么要关注这些信息 ？
[1 ] 音频帧还是视频帧 -> 分别送入音频/视频×××
[2 ] 关键帧还是非关键帧 -> 追帧优化
[3 ] 帧的数据和大小 -> 取出帧的内容
[4 ] 时间戳信息 -> 音视频同步
3. 如何从 ffmpeg 取出这些信息 ？
ffmpeg 提供了一个函数 av_read_frame 来完成解封装的过程，它会从码流里面提取每一个音频、视频帧，它使用了结构体 AVPacket 来记录每一帧的信息。
读取一帧数据的代码示例如下（ic 即为 AVFormatContext 对象，码流的上下文句柄）：
AVPacket avpkt; av_init_packet(&avpkt); while (!interrupt) { int ret = av_read_frame(ic, &avpkt); if (ret < 0) { break; } // processing } av_free_packet(&avpkt);
每循环一次，就从码流中解封装并且提取了一帧数据，并存放在了 AVPacket 结构体中。
3.1 如何判断是音频帧还是视频帧
上一篇文章我们提到过，使用下面的方法，获取码流中的 video_stream_idx 和 audio_stream_idx
int video_stream_idx = av_find_best_stream(ic, AVMEDIA_TYPE_VIDEO, -1, -1, NULL, 0); int audio_stream_idx = av_find_best_stream(ic, AVMEDIA_TYPE_AUDIO, -1, -1, NULL, 0);
那么，此时就派上用场了，每一个 AVPacket 都有一个成员变量：stream_index，由该成员变量即可判断这个 Packet 到底是音频还是视频了：
if (avpkt.stream_index == video_stream_idx) { LOGD("read a video frame"); } else if (avpkt.stream_index == audio_stream_idx) { LOGD("read audio frame); }
3.2 如何判断是否为关键帧
判断是否为关键帧的方法也比较简单，示例如下：
if (avpkt.flags & AV_PKT_FLAG_KEY) { LOGD("read a key frame"); }
3.3 如何获取帧的数据和大小
帧的数据和大小直接定义在 AVPacket 结构体中，对应的成员变量如下：
// 压缩编码的数据，一帧音频/视频 uint8_t *data; // 数据的大小 int size;
3.4 如何获取帧的时间戳信息
每一个帧都可能携带有 2 个时间戳信息，一个是解码时间戳 dts，一个是显示时间戳 pts，解码时间戳告诉我们什么时候需要解码，显示时间戳告诉我们什么时候需要显示，只有在码流中存在 B 帧的情况下，这两个时间戳才会不一致。这些时间戳信息不一定存在于码流中（取决于生产端），如果不存在，则其值为：AV_NOPTS_VALUE一定要选择正确地方式打印时间戳，时间戳是使用 long long 来表示的，即 int64_t，因此打印的时候，需要使用 “%lld” 来打印，例如：
while (!interrupt) { int ret = av_read_frame(player->ic, &avpkt); if (ret < 0) { break; } if (avpkt.stream_index == video_stream_idx) { LOGD("read video frame, timestamp = %lld n”, avpkt.pts); } else if (avpkt.stream_index == audio_stream_idx) { LOGD("read audio frame, timestamp = %lld n”, avpkt.pts); } }
由此，我们就可以通过这些 log 信息调试一下某一段音视频流的时间戳是否正确，比如是否出现了时间戳的回滚和错乱，则必然会导致播放端出现音视频不同步或者显示异常等情况。
