雷神simplest_ffmpeg_player解析（四）

写在前面

学习雷神的博客，向雷神致敬～

看了雷神的小学期视频课，在Github上下载了simplest_ffmpeg_player的代码，为代码加上了注释，作为留存。

2019.07.24

simple_ffmpeg_play_sdl2r.cpp注释
simple_ffmpeg_player_su.cpp注释

simple_ffmpeg_play_sdl2r.cpp是单纯的SDL播放器，simple_ffmpeg_player_su是将FFmpeg读取视频文件数据然后交给SDL播放器播放的完整代码。至此，雷神小学期项目simple_ffmpeg_player模块就结束了～

1.simple_ffmpeg_play_sdl2r.cpp

/*** 最简单的SDL2播放视频的例子（SDL2播放RGB/YUV）* Simplest Video Play SDL2 (SDL2 play RGB/YUV) ** 雷霄骅 Lei Xiaohua* leixiaohua1020@126.com* 中国传媒大学/数字电视技术* Communication University of China / Digital TV Technology* http://blog.csdn.net/leixiaohua1020** 本程序使用SDL2播放RGB/YUV视频像素数据。SDL实际上是对底层绘图* API（Direct3D，OpenGL）的封装，使用起来明显简单于直接调用底层* API。** 函数调用步骤如下: ** [初始化]* SDL_Init(): 初始化SDL。* SDL_CreateWindow(): 创建窗口（Window）。* SDL_CreateRenderer(): 基于窗口创建渲染器（Render）。* SDL_CreateTexture(): 创建纹理（Texture）。** [循环渲染数据]* SDL_UpdateTexture(): 设置纹理的数据。* SDL_RenderCopy(): 纹理复制给渲染器。* SDL_RenderPresent(): 显示。** This software plays RGB/YUV raw video data using SDL2.* SDL is a wrapper of low-level API (Direct3D, OpenGL).* Use SDL is much easier than directly call these low-level API.  ** The process is shown as follows:** [Init]* SDL_Init(): Init SDL.* SDL_CreateWindow(): Create a Window.* SDL_CreateRenderer(): Create a Render.* SDL_CreateTexture(): Create a Texture.** [Loop to Render data]* SDL_UpdateTexture(): Set Texture's data.* SDL_RenderCopy(): Copy Texture to Render.* SDL_RenderPresent(): Show.*/#include <stdio.h>extern "C"
{
#include "sdl/SDL.h"
};const int bpp=12;int screen_w=500,screen_h=500;
const int pixel_w=320,pixel_h=180;unsigned char buffer[pixel_w*pixel_h*bpp/8];//Refresh Event
#define REFRESH_EVENT  (SDL_USEREVENT + 1)#define BREAK_EVENT  (SDL_USEREVENT + 2)int thread_exit=0;/*** 每隔40ms发送一次消息，eventType为REFRESH_EVENT* 退出循环后，会发送一次eventType为BREAK_EVENT的事件** thread_exit:退出*/
int refresh_video(void *opaque){thread_exit=0;while (!thread_exit) {SDL_Event event;event.type = REFRESH_EVENT;SDL_PushEvent(&event);SDL_Delay(40);}thread_exit=0;//BreakSDL_Event event;event.type = BREAK_EVENT;SDL_PushEvent(&event);return 0;
}int main(int argc, char* argv[])
{if(SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO)) {  printf( "Could not initialize SDL - %s\n", SDL_GetError()); return -1;} SDL_Window *screen; //SDL 2.0 Support for multiple windows// 创建窗口SDL_CreateWindow(SDL_WINDOW_RESIZABLE:可调节大小)screen = SDL_CreateWindow("Simplest Video Play SDL2", SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED, SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED,screen_w, screen_h,SDL_WINDOW_OPENGL|SDL_WINDOW_RESIZABLE);if(!screen) {  printf("SDL: could not create window - exiting:%s\n",SDL_GetError());  return -1;}// 创建渲染器SDL_RendererSDL_Renderer* sdlRenderer = SDL_CreateRenderer(screen, -1, 0);  Uint32 pixformat=0;//IYUV: Y + U + V  (3 planes)//YV12: Y + V + U  (3 planes)pixformat= SDL_PIXELFORMAT_IYUV;  // 创建纹理SDL_TextureSDL_Texture* sdlTexture = SDL_CreateTexture(sdlRenderer,pixformat, SDL_TEXTUREACCESS_STREAMING,pixel_w,pixel_h);FILE *fp=NULL;fp=fopen("test_yuv420p_320x180.yuv","rb+");if(fp==NULL){printf("cannot open this file\n");return -1;}// 视频显示区域SDL_Rect sdlRect;  // 发送读取视频事件的线程SDL_Thread *refresh_thread = SDL_CreateThread(refresh_video,NULL,NULL);SDL_Event event;while(1){//WaitSDL_WaitEvent(&event);if(event.type==REFRESH_EVENT){/*** fread()函数用于从文件流中读取数据，其原型为：*     size_t  fread(void *buffer, size_t size, size_t count, FILE * stream);** 【参数】buffer为接收数据的地址，size为一个单元的大小，count为单元个数，stream为文件流。* fread()函数每次从stream中最多读取count个单元，每个单元大小为size个字节，将读取的数据放到buffer；文件流的位置指针后移 size * count 字节。** 【返回值】返回实际读取的单元个数。如果小于count，则可能文件结束或读取出错；可以用ferror()检测是否读取出错，用feof()函数检测是否到达文件结尾。如果size或count为0，则返回0。* 与fread()相对应的函数为fwrite()，fread() 和 fwrite() 一般用于二进制文件的输入输出*/if (fread(buffer, 1, pixel_w*pixel_h*bpp/8, fp) != pixel_w*pixel_h*bpp/8){// Loop// SEEK_SET – 移动到文件开始处 // 更多信息参见https://fresh2refresh.com/c-programming/c-file-handling/fseek-seek_set-seek_cur-seek_end-functions-c/fseek(fp, 0, SEEK_SET);fread(buffer, 1, pixel_w*pixel_h*bpp/8, fp);}// 设置纹理数据SDL_UpdateTexture( sdlTexture, NULL, buffer, pixel_w);  //FIX: If window is resizesdlRect.x = 0;  sdlRect.y = 0;  sdlRect.w = screen_w;  sdlRect.h = screen_h;  // 清理渲染器SDL_RenderClear( sdlRenderer );   // 将纹理数据copy到渲染器SDL_RenderCopy( sdlRenderer, sdlTexture, NULL, &sdlRect);  // 显示SDL_RenderPresent( sdlRenderer );  }else if(event.type==SDL_WINDOWEVENT){//If ResizeSDL_GetWindowSize(screen,&screen_w,&screen_h);}else if(event.type==SDL_QUIT){thread_exit=1;}else if(event.type==BREAK_EVENT){break;}}SDL_Quit();return 0;
}

2.simple_ffmpeg_player_su.cpp

/*** 最简单的基于FFmpeg的视频播放器2(SDL升级版)* Simplest FFmpeg Player 2(SDL Update)** 雷霄骅 Lei Xiaohua* leixiaohua1020@126.com* 中国传媒大学/数字电视技术* Communication University of China / Digital TV Technology* http://blog.csdn.net/leixiaohua1020** 第2版使用SDL2.0取代了第一版中的SDL1.2* Version 2 use SDL 2.0 instead of SDL 1.2 in version 1.** 本程序实现了视频文件的解码和显示(支持HEVC，H.264，MPEG2等)。* 是最简单的FFmpeg视频解码方面的教程。* 通过学习本例子可以了解FFmpeg的解码流程。* 本版本中使用SDL消息机制刷新视频画面。* This software is a simplest video player based on FFmpeg.* Suitable for beginner of FFmpeg.** 备注:* 标准版在播放视频的时候，画面显示使用延时40ms的方式。这么做有两个后果：* （1）SDL弹出的窗口无法移动，一直显示是忙碌状态* （2）画面显示并不是严格的40ms一帧，因为还没有考虑解码的时间。* SU（SDL Update）版在视频解码的过程中，不再使用延时40ms的方式，而是创建了* 一个线程，每隔40ms发送一个自定义的消息，告知主函数进行解码显示。这样做之后：* （1）SDL弹出的窗口可以移动了* （2）画面显示是严格的40ms一帧* Remark:* Standard Version use's SDL_Delay() to control video's frame rate, it has 2* disadvantages:* (1)SDL's Screen can't be moved and always "Busy".* (2)Frame rate can't be accurate because it doesn't consider the time consumed * by avcodec_decode_video2()* SU（SDL Update）Version solved 2 problems above. It create a thread to send SDL * Event every 40ms to tell the main loop to decode and show video frames.*/#include <stdio.h>#define __STDC_CONSTANT_MACROS#ifdef _WIN32
//Windows
extern "C"
{
#include "libavcodec/avcodec.h"
#include "libavformat/avformat.h"
#include "libswscale/swscale.h"
#include "libavutil/imgutils.h"
#include "SDL2/SDL.h"
};
#else
//Linux...
#ifdef __cplusplus
extern "C"
{
#endif
#include <libavcodec/avcodec.h>
#include <libavformat/avformat.h>
#include <libswscale/swscale.h>
#include <libavutil/imgutils.h>
#include <SDL2/SDL.h>
#ifdef __cplusplus
};
#endif
#endif//Refresh Event
#define SFM_REFRESH_EVENT  (SDL_USEREVENT + 1)#define SFM_BREAK_EVENT  (SDL_USEREVENT + 2)int thread_exit=0;
int thread_pause=0;/*** 每隔40ms发送一次消息，eventType为SFM_REFRESH_EVENT** thread_pause:暂停* thread_exit:退出*/
int sfp_refresh_thread(void *opaque){thread_exit=0;thread_pause=0;while (!thread_exit) {if(!thread_pause){SDL_Event event;event.type = SFM_REFRESH_EVENT;SDL_PushEvent(&event);}SDL_Delay(40);}thread_exit=0;thread_pause=0;//BreakSDL_Event event;event.type = SFM_BREAK_EVENT;SDL_PushEvent(&event);return 0;
}int main(int argc, char* argv[])
{// 封装格式上下文的结构体，也是统领全局的结构体，保存了视频文件封装格式的相关信息AVFormatContext    *pFormatCtx;// 视频流在文件中的位置int                i, videoindex;// 编码器上下文结构体，保存了视频（音频）编解码相关信息AVCodecContext  *pCodecCtx;// 每种视频（音频）编解码器（例如H.264解码器）对应一个该结构体AVCodec           *pCodec;// 存储一帧解码后像素（采样）数据AVFrame *pFrame,*pFrameYUV;// 存储图像数据unsigned char *out_buffer;// 存储一帧压缩编码数据AVPacket *packet;// 是否获取到数据的返回值int ret, got_picture;//------------SDL----------------int screen_w,screen_h;// 窗口SDL_Window *screen;// 渲染器SDL_Renderer* sdlRenderer;// 纹理SDL_Texture* sdlTexture;// 一个简单的矩形SDL_Rect sdlRect;// 线程SDL_Thread *video_tid;// 事件SDL_Event event;struct SwsContext *img_convert_ctx;//char filepath[]="bigbuckbunny_480x272.h265";char filepath[]="Titanic.ts";// 注册复用器，编码器等（参考FFmpeg解码流程图）av_register_all();// 进行网络组件的全局初始化(详细代码请参考第三篇文章中代码对应位置的描述)avformat_network_init();/*** Allocate an AVFormatContext.* avformat_free_context() can be used to free the context and everything* allocated by the framework within it.* 分配AVFormatContext。* avformat_free_context（）可用于释放上下文以及框架在其中分配的所有内容。*/pFormatCtx = avformat_alloc_context();// 打开多媒体数据并且获得一些相关的信息（参考FFmpeg解码流程图）if(avformat_open_input(&pFormatCtx,filepath,NULL,NULL)!=0){printf("Couldn't open input stream.\n");return -1;}// 读取一部分视音频数据并且获得一些相关的信息（参考FFmpeg解码流程图）if(avformat_find_stream_info(pFormatCtx,NULL)<0){printf("Couldn't find stream information.\n");return -1;}// 每个视频文件中有多个流（视频流、音频流、字幕流等，而且可有多个），循环遍历找到视频流// 判断方式：AVFormatContext->AVStream->AVCodecContext->codec_type是否为AVMEDIA_TYPE_VIDEOvideoindex=-1;for(i=0; i<pFormatCtx->nb_streams; i++) if(pFormatCtx->streams[i]->codec->codec_type==AVMEDIA_TYPE_VIDEO){videoindex=i;break;}// 如果没有视频流，返回if(videoindex==-1){printf("Didn't find a video stream.\n");return -1;}// 保存视频流中的AVCodecContextpCodecCtx=pFormatCtx->streams[videoindex]->codec;// 用于查找FFmpeg的解码器（参考FFmpeg解码流程图）pCodec=avcodec_find_decoder(pCodecCtx->codec_id);if(pCodec==NULL){printf("Codec not found.\n");return -1;}// 初始化一个视音频编解码器的AVCodecContext（参考FFmpeg解码流程图）if(avcodec_open2(pCodecCtx, pCodec,NULL)<0){printf("Could not open codec.\n");return -1;}// 创建AVFrame，用来存放解码后的一帧的数据pFrame=av_frame_alloc();pFrameYUV=av_frame_alloc();// av_image_get_buffer_size：返回使用给定参数存储图像所需的数据量的字节大小out_buffer=(unsigned char *)av_malloc(av_image_get_buffer_size(AV_PIX_FMT_YUV420P,  pCodecCtx->width, pCodecCtx->height,1));// 根据指定的图像参数和提供的数组设置数据指针和线条（data pointers and linesizes）av_image_fill_arrays(pFrameYUV->data, pFrameYUV->linesize,out_buffer,AV_PIX_FMT_YUV420P,pCodecCtx->width, pCodecCtx->height,1);//Output Info-----------------------------printf("---------------- File Information ---------------\n");av_dump_format(pFormatCtx,0,filepath,0);printf("-------------------------------------------------\n");// sws_getContext()：初始化一个SwsContextimg_convert_ctx = sws_getContext(pCodecCtx->width, pCodecCtx->height, pCodecCtx->pix_fmt, pCodecCtx->width, pCodecCtx->height, AV_PIX_FMT_YUV420P, SWS_BICUBIC, NULL, NULL, NULL); // 初始化SDL系统if(SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO | SDL_INIT_AUDIO | SDL_INIT_TIMER)) {  printf( "Could not initialize SDL - %s\n", SDL_GetError()); return -1;} //SDL 2.0 Support for multiple windows// 保存视频的实际宽高，用于下面代码中复用screen_w = pCodecCtx->width;screen_h = pCodecCtx->height;// 创建窗口SDL_CreateWindowscreen = SDL_CreateWindow("Simplest ffmpeg player's Window", SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED, SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED,screen_w, screen_h,SDL_WINDOW_OPENGL);if(!screen) {  printf("SDL: could not create window - exiting:%s\n",SDL_GetError());  return -1;}// 创建渲染器SDL_RenderersdlRenderer = SDL_CreateRenderer(screen, -1, 0);  //IYUV: Y + U + V  (3 planes)//YV12: Y + V + U  (3 planes)// 创建纹理SDL_TexturesdlTexture = SDL_CreateTexture(sdlRenderer, SDL_PIXELFORMAT_IYUV, SDL_TEXTUREACCESS_STREAMING,pCodecCtx->width,pCodecCtx->height);  sdlRect.x=0;sdlRect.y=0;sdlRect.w=screen_w;sdlRect.h=screen_h;// 创建一个AVPacket，用来存放下面循环获取到的未解码帧packet=(AVPacket *)av_malloc(sizeof(AVPacket));// 创建线程sfp_refresh_thread，进行视频数据的读取video_tid = SDL_CreateThread(sfp_refresh_thread,NULL,NULL);//------------SDL End------------//Event Loopfor (;;) {//WaitSDL_WaitEvent(&event);if(event.type==SFM_REFRESH_EVENT){// sfp_refresh_thread中定义的事件，视频播放的事件while(1){// 读取到的数据为空，则停止播放if(av_read_frame(pFormatCtx, packet)<0)thread_exit=1;// 循环找到视频流if(packet->stream_index==videoindex)break;}// 解码一帧视频数据：输入一个压缩编码的结构体AVPacket，输出一个解码后的结构体AVFrame// 详细讲解请查看我的源码系列文章：https://blog.csdn.net/asd501823206/article/details/97013677ret = avcodec_decode_video2(pCodecCtx, pFrame, &got_picture, packet);if(ret < 0){printf("Decode Error.\n");return -1;}if(got_picture){sws_scale(img_convert_ctx, (const unsigned char* const*)pFrame->data, pFrame->linesize, 0, pCodecCtx->height, pFrameYUV->data, pFrameYUV->linesize);//SDL---------------------------// 设置纹理数据SDL_UpdateTexture( sdlTexture, NULL, pFrameYUV->data[0], pFrameYUV->linesize[0] );// 清理渲染器SDL_RenderClear( sdlRenderer );//SDL_RenderCopy( sdlRenderer, sdlTexture, &sdlRect, &sdlRect );// 将纹理数据copy到渲染器SDL_RenderCopy( sdlRenderer, sdlTexture, NULL, NULL);// 显示SDL_RenderPresent( sdlRenderer );//SDL End-----------------------}av_free_packet(packet);}else if(event.type==SDL_KEYDOWN){//Pauseif(event.key.keysym.sym==SDLK_SPACE)// 空格键thread_pause=!thread_pause;}else if(event.type==SDL_QUIT){// 系统event，点击关闭时返回该event// thread_exit置为1,退出监听事件的循环thread_exit=1;}else if(event.type==SFM_BREAK_EVENT){break;}}sws_freeContext(img_convert_ctx);SDL_Quit();//--------------av_frame_free(&pFrameYUV);av_frame_free(&pFrame);avcodec_close(pCodecCtx);avformat_close_input(&pFormatCtx);return 0;
}

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雷神simplest_ffmpeg_player解析（四）

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1.simple_ffmpeg_play_sdl2r.cpp

2.simple_ffmpeg_player_su.cpp

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