基于FFmpeg,实现播放器功能

一、客户端选择音视频文件

MainActivity

package com.anniljing.ffmpegnative;import android.Manifest;
import android.content.ContentResolver;
import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.database.Cursor;
import android.net.Uri;
import android.os.Bundle;
import android.provider.MediaStore;
import android.provider.OpenableColumns;
import android.text.TextUtils;
import android.util.Log;
import android.view.SurfaceHolder;import com.anniljing.ffmpegnative.databinding.ActivityMainBinding;import androidx.activity.result.ActivityResultLauncher;
import androidx.activity.result.contract.ActivityResultContracts;
import androidx.annotation.NonNull;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import pub.devrel.easypermissions.EasyPermissions;public class MainActivity extends AppCompatActivity implements SurfaceHolder.Callback {private static final String TAG = MainActivity.class.getSimpleName();private ActivityMainBinding binding;private Context mContext;private FFmpegPlayer mFFmpegPlayer;private String[] PERMISSIONS_STORAGE = {Manifest.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE, Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE};private ActivityResultLauncher<Intent> mResultLauncher;private String videoPath;private SurfaceHolder mSurfaceHolder;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);mContext = this;binding = ActivityMainBinding.inflate(getLayoutInflater());setContentView(binding.getRoot());if (!EasyPermissions.hasPermissions(mContext, PERMISSIONS_STORAGE)) {EasyPermissions.requestPermissions(MainActivity.this, "", 100, PERMISSIONS_STORAGE);}mSurfaceHolder = binding.surfaceView.getHolder();mSurfaceHolder.addCallback(this);mFFmpegPlayer = new FFmpegPlayer();mResultLauncher = registerForActivityResult(new ActivityResultContracts.StartActivityForResult(), result -> {if (result.getResultCode() == RESULT_OK) {Uri data = result.getData().getData();Log.e(TAG, "onActivityResult:" + data);videoPath = getPathFromContentUri(mContext, data);Log.e(TAG, "getPathFromContentUri:" + videoPath);}});binding.play.setOnClickListener((view) -> {Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_OPEN_DOCUMENT);intent.addCategory(Intent.CATEGORY_OPENABLE);intent.setType("video/*");mResultLauncher.launch(intent);});}@Overridepublic void onRequestPermissionsResult(int requestCode, @NonNull String[] permissions, @NonNull int[] grantResults) {super.onRequestPermissionsResult(requestCode, permissions, grantResults);EasyPermissions.onRequestPermissionsResult(requestCode, permissions, grantResults, this);}public static String getPathFromContentUri(Context context, Uri uri) {if (uri == null) return null;String filePath = null;if (uri.getScheme().equals(ContentResolver.SCHEME_CONTENT)) {ContentResolver contentResolver = context.getContentResolver();Cursor cursor = contentResolver.query(uri, null, null, null, null);if (cursor != null && cursor.moveToFirst()) {int columnIndex = cursor.getColumnIndex(OpenableColumns.DISPLAY_NAME);if (columnIndex != -1) {String displayName = cursor.getString(columnIndex);if (displayName != null) {filePath = getFilePathFromDisplayName(context, uri, displayName);}}cursor.close();}}return filePath;}private static String getFilePathFromDisplayName(Context context, Uri uri, String displayName) {String filePath = null;ContentResolver contentResolver = context.getContentResolver();Uri mediaUri = MediaStore.Video.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI;Cursor cursor = contentResolver.query(mediaUri, null, MediaStore.Video.Media.DISPLAY_NAME + "=?", new String[]{displayName}, null);if (cursor != null && cursor.moveToFirst()) {int columnIndex = cursor.getColumnIndex(MediaStore.Video.Media.DATA);if (columnIndex != -1) {filePath = cursor.getString(columnIndex);}cursor.close();}return filePath;}@Overrideprotected void onResume() {super.onResume();}@Overridepublic void surfaceCreated(@NonNull SurfaceHolder holder) {if (!TextUtils.isEmpty(videoPath)) {new Thread(() -> {if (mFFmpegPlayer != null) {mFFmpegPlayer.native_start(videoPath, mSurfaceHolder.getSurface());}}).start();}}@Overridepublic void surfaceChanged(@NonNull SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) {}@Overridepublic void surfaceDestroyed(@NonNull SurfaceHolder holder) {}
}

1.1、访问视频文件目录

   Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_OPEN_DOCUMENT);intent.addCategory(Intent.CATEGORY_OPENABLE);intent.setType("video/*");mResultLauncher.launch(intent);

1.2、解析返回的视频路径

ActivityResultLauncher 是 Android Jetpack 中的一个组件，用于简化处理启动活动并接收结果的过程。它是在 Android API 级别 30（Android 11）引入的新特性，旨在替代过时的 startActivityForResult 方法。

ActivityResultLauncher 使用了一种更简单和类型安全的方式来处理活动结果。它通过注册一个回调并在回调中处理结果，而不需要重写 onActivityResult 方法。这使得代码更加清晰和易于维护。

private ActivityResultLauncher<Intent> mResultLauncher;mResultLauncher = registerForActivityResult(new ActivityResultContracts.StartActivityForResult(), new ActivityResultCallback<ActivityResult>() {@Overridepublic void onActivityResult(ActivityResult result) {if (result.getResultCode() == RESULT_OK) {Uri data = result.getData().getData();Log.e(TAG, "onActivityResult:" + data);videoPath = getPathFromContentUri(mContext, data);Log.e(TAG, "getPathFromContentUri:" + videoPath);}}});
public static String getPathFromContentUri(Context context, Uri uri) {if (uri == null) return null;String filePath = null;if (uri.getScheme().equals(ContentResolver.SCHEME_CONTENT)) {ContentResolver contentResolver = context.getContentResolver();Cursor cursor = contentResolver.query(uri, null, null, null, null);if (cursor != null && cursor.moveToFirst()) {int columnIndex = cursor.getColumnIndex(OpenableColumns.DISPLAY_NAME);if (columnIndex != -1) {String displayName = cursor.getString(columnIndex);if (displayName != null) {filePath = getFilePathFromDisplayName(context, uri, displayName);}}cursor.close();}}return filePath;}private static String getFilePathFromDisplayName(Context context, Uri uri, String displayName) {String filePath = null;ContentResolver contentResolver = context.getContentResolver();Uri mediaUri = MediaStore.Video.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI;Cursor cursor = contentResolver.query(mediaUri, null, MediaStore.Video.Media.DISPLAY_NAME + "=?", new String[]{displayName}, null);if (cursor != null && cursor.moveToFirst()) {int columnIndex = cursor.getColumnIndex(MediaStore.Video.Media.DATA);if (columnIndex != -1) {filePath = cursor.getString(columnIndex);}cursor.close();}return filePath;}

二、声明native方法

FFmpegPlayer.java

package com.anniljing.ffmpegnative;import android.view.Surface;public class FFmpegPlayer {static {System.loadLibrary("ffmpegnative");}public native void native_start(String path, Surface surface);
}

三、jni层实现

native-lib.cpp

#include <jni.h>
#include <string>
#include <android/native_window_jni.h>
#include <unistd.h>extern "C" {
#include <libavformat/avformat.h>
#include <libavcodec/avcodec.h>
#include <libswscale/swscale.h>
#include "libavutil/imgutils.h"
#include "AndroidLog.h"JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_anniljing_ffmpegnative_FFmpegPlayer_native_1start(JNIEnv *env, jobject thiz, jstring path,jobject surface) {const char *mPath = env->GetStringUTFChars(path, 0);//初始化AVFormatContextAVFormatContext *avFormatContext = avformat_alloc_context();AVDictionary *pDictionary = NULL;av_dict_set(&pDictionary, "timeout", "3000000", 0);// 打开输入文件int ret = avformat_open_input(&avFormatContext, mPath, NULL, &pDictionary);if (ret) {return;}// 获取流信息avformat_find_stream_info(avFormatContext, NULL);// 查找视频流int video_stream_index = -1;for (int i = 0; i < (avFormatContext->nb_streams); i++) {if (avFormatContext->streams[i]->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {video_stream_index = i;break;}}LOGD("video stream index:%d", video_stream_index);AVStream* videoStream = avFormatContext->streams[video_stream_index];AVRational timeBase = videoStream->time_base;// 计算帧率double frameRate = av_q2d(timeBase);LOGD("video rate:%f",frameRate);// 获取视频流解码器参数AVCodecParameters *codecParameters = avFormatContext->streams[video_stream_index]->codecpar;// 查找视频流解码器AVCodec *avCodecVideo = avcodec_find_decoder(codecParameters->codec_id);// 创建解码器上下文AVCodecContext *avCodecContext = avcodec_alloc_context3(avCodecVideo);// 设置解码器参数avcodec_parameters_to_context(avCodecContext, codecParameters);// 打开解码器avcodec_open2(avCodecContext, avCodecVideo, NULL);// 创建图像转换上下文SwsContext *swsContext = sws_getContext(avCodecContext->width, avCodecContext->height,avCodecContext->pix_fmt, avCodecContext->width,avCodecContext->height, AV_PIX_FMT_RGBA, SWS_BILINEAR,0, 0, 0);// 获取 ANativeWindow 对象ANativeWindow *nativeWindow = ANativeWindow_fromSurface(env, surface);// 设置渲染格式和大小ANativeWindow_setBuffersGeometry(nativeWindow, avCodecContext->width, avCodecContext->height,WINDOW_FORMAT_RGBA_8888);// 分配渲染缓冲区ANativeWindow_Buffer outBuffer;//从视频流读取数据包到avpacketAVPacket *avPacketVideo = av_packet_alloc();//从音视频文件中读取下一帧while (av_read_frame(avFormatContext, avPacketVideo) >= 0) {// 将要解码的数据包送入解码器avcodec_send_packet(avCodecContext, avPacketVideo);AVFrame *avFrameVideo = av_frame_alloc();//从解码器内部缓存中提取解码后的音视频帧ret = avcodec_receive_frame(avCodecContext, avFrameVideo);if (ret == AVERROR(EAGAIN)) {continue;} else if (ret < 0) {break;}uint8_t *dst_data[4];int dst_linesize[4];av_image_alloc(dst_data, dst_linesize, avCodecContext->width, avCodecContext->height,AV_PIX_FMT_RGBA, 1);// 锁定 Surface 并获取渲染缓冲区ANativeWindow_lock(nativeWindow, &outBuffer, NULL);// 将解码后的帧转换为目标格式sws_scale(swsContext, avFrameVideo->data, avFrameVideo->linesize, 0, avFrameVideo->height,dst_data, dst_linesize);//渲染uint8_t *first = static_cast<uint8_t *>(outBuffer.bits);uint8_t *src_data = dst_data[0];int dstStride = outBuffer.stride * 4;int src_linesize = dst_linesize[0];for (int i = 0; i < outBuffer.height; ++i) {memcpy(first + i * dstStride, src_data + i * src_linesize, dstStride);}// 解锁 SurfaceANativeWindow_unlockAndPost(nativeWindow);sleep(frameRate);av_frame_free(&avFrameVideo);}LOGD("release");av_packet_unref(avPacketVideo);ANativeWindow_release(nativeWindow);sws_freeContext(swsContext);avcodec_free_context(&avCodecContext);avformat_close_input(&avFormatContext);env->ReleaseStringUTFChars(path, mPath);
}}

3.1、AVFormatContext

AVFormatContext 是 FFmpeg 库中的一个结构体，用于表示音视频封装格式的上下文信息。它包含了音视频流的封装格式、容器级别的参数和状态，以及与输入输出相关的信息。

typedef struct AVFormatContext {/*** A class for logging and @ref avoptions. Set by avformat_alloc_context().* Exports (de)muxer private options if they exist.*/const AVClass *av_class;/*** 输入容器格式.* 用于分流，通过avformat_open_input()设置.*/struct AVInputFormat *iformat;/*** 输出容器格式。** 用于混流，必须在avformat_write_header()调用前设置.*/struct AVOutputFormat *oformat;/*** Format private data. This is an AVOptions-enabled struct* if and only if iformat/oformat.priv_class is not NULL.** - muxing: set by avformat_write_header()* - demuxing: set by avformat_open_input()*/void *priv_data;/*** I/O 上下文.** - 分流: 在avformat_open_input() 之前设置(用户必须手动释放)或者通过avformat_open_input()*		  自动设置.* - 混流: 在avformat_write_header()之前设置.用户必须注意及时关闭/释放IO上下文。** 不要设置AVFMT_NOFILE标志给iformat/oformat.flags。因为这种情况下，该值为NULL，混/分流器会通* 过其它方式处理I/O。*/AVIOContext *pb;/* 后面都是流信息 *//*** 信号流属性标志，AVFMTCTX_*的组合.* 通过libavformat设置.*/int ctx_flags;/*** AVFormatContext.streams中的元素数量，其实就是流的总数.** 通过avformat_new_stream()设置, 禁止其它代码修改。*/unsigned int nb_streams;/*** 媒体中，所有流的列表，新的流由avformat_new_stream()创建。** - 分流: 流在avformat_open_input()函数中由libavformat创建。如果AVFMTCTX_NOHEANDER被设置*        带ctx_flags中，新的流可能出现在av_read_frame()中。* - 混流: 流在avformat_write_header()函数之前被用户创建** 在avformat_free_context()函数中，通过libavformat释放。*/AVStream **streams;/*** 输入输出文件名** - 分流: 通过avformat_open_input()设置。* - 混流: 在avformat_write_header()调用前，可以被使用者设置。*/char filename[1024];/*** 组件第一帧的位置，用AV_TIME_BASE分数秒表示。禁止直接设置，由AVStream的值推导而来。** - 分流：通过libavformat设置.*/int64_t start_time;/*** 留的时长，以AV_TIME_BASE分数秒为单位。如果您不知道任何单个流的持续时间，也不设置其中的任何一* 个，请仅设置此值。 如果没有设置，该值可以被AVStream推导出来** 只用于分流操作，通过libavformat设置。*/int64_t duration;/*** 总流的比特率以bit/s为单位，如果流不可用，该值为0。如果流文件大小和时长已知，不要直接设置它，* FFmpeg会自动计算。*/int64_t bit_rate;unsigned int packet_size;int max_delay;/*** 修改分/混流器操作的标志，一个AVFMT_FLAG_*的组合。* 在avformat_open_input() / avformat_write_header()调用之前用户自行设置.*/int flags;
#define AVFMT_FLAG_GENPTS       0x0001 ///< Generate missing pts even if it requires parsing future frames.
#define AVFMT_FLAG_IGNIDX       0x0002 ///< Ignore index.
#define AVFMT_FLAG_NONBLOCK     0x0004 ///< Do not block when reading packets from input.
#define AVFMT_FLAG_IGNDTS       0x0008 ///< Ignore DTS on frames that contain both DTS & PTS
#define AVFMT_FLAG_NOFILLIN     0x0010 ///< Do not infer any values from other values, just return what is stored in the container
#define AVFMT_FLAG_NOPARSE      0x0020 ///< Do not use AVParsers, you also must set AVFMT_FLAG_NOFILLIN as the fillin code works on frames and no parsing -> no frames. Also seeking to frames can not work if parsing to find frame boundaries has been disabled
#define AVFMT_FLAG_NOBUFFER     0x0040 ///< Do not buffer frames when possible
#define AVFMT_FLAG_CUSTOM_IO    0x0080 ///< The caller has supplied a custom AVIOContext, don't avio_close() it.
#define AVFMT_FLAG_DISCARD_CORRUPT  0x0100 ///< Discard frames marked corrupted
#define AVFMT_FLAG_FLUSH_PACKETS    0x0200 ///< Flush the AVIOContext every packet.
/*** 混流时，尽量避免将随机/不可控的数据写入输出中，包括随机IDs,实时时间戳/日期，混流器版本等等。** 该标记主要用于测试*/
#define AVFMT_FLAG_BITEXACT         0x0400
#define AVFMT_FLAG_MP4A_LATM    0x8000 ///< Enable RTP MP4A-LATM payload
#define AVFMT_FLAG_SORT_DTS    0x10000 ///< try to interleave outputted packets by dts (using this flag can slow demuxing down)
#define AVFMT_FLAG_PRIV_OPT    0x20000 ///< Enable use of private options by delaying codec open (this could be made default once all code is converted)
#if FF_API_LAVF_KEEPSIDE_FLAG
#define AVFMT_FLAG_KEEP_SIDE_DATA 0x40000 ///< Don't merge side data but keep it separate. Deprecated, will be the default.
#endif
#define AVFMT_FLAG_FAST_SEEK   0x80000 ///< Enable fast, but inaccurate seeks for some formats
#define AVFMT_FLAG_SHORTEST   0x100000 ///< Stop muxing when the shortest stream stops.
#define AVFMT_FLAG_AUTO_BSF   0x200000 ///< Wait for packet data before writing a header, and add bitstream filters as requested by the muxer/*** 从指定容器格式的输入中读取最大数据的大小。* 仅用于分流操作，用户可以在avformat_open_input()函数前设置。*/int64_t probesize;/*** 从指定容器格式的输入中读取的最大数据时长（以AV_TIME_BASE为单位）。* 仅用于分流操作，在avformat_find_stream_info()调用前设置。为0时，让avformat自动选择。*/int64_t max_analyze_duration;const uint8_t *key;int keylen;unsigned int nb_programs;AVProgram **programs;/*** 强制视频codec_id.* 分流操作: 用户设置。*/enum AVCodecID video_codec_id;/*** 强制音频codec_id.* 分流操作: 用户设置。*/enum AVCodecID audio_codec_id;/*** 强制字幕codec_id.* 分流操作: 用户设置。*/enum AVCodecID subtitle_codec_id;/*** 每个索引使用的内存最大值（以字节为单位）。* 如果索引超出内存限制，项目会被丢弃以保持较小的内存占用。这回导致seeking较慢和不准确（取决于分流* 器）* 完全内存索引是强制性的分解器将忽略这一点。* - 混流操作: 不实用* - 分流操作: 由用户设置*/unsigned int max_index_size;/*** 从设备获取的实时帧缓冲的最大内存大小（以字节为单位）*/unsigned int max_picture_buffer;/*** AVChapter数组中的章节数量。* 混流时，章节信息通畅会写在文件头中，所以nb_chapters应该在写文件头之前被初始化。一些混流器（例如* mov、mkv)可以将章节写在预告中。为了在预告中撰写章节，在write_header调用时nb_chapters必须为* 并且在write_trailer被调用时为非0数。* - 混流操作: 用户设置* - 分流操作: libavformat设置*/unsigned int nb_chapters;AVChapter **chapters;/*** 适用于整个文件的元数据。** - 分流操作: libavformat在avformat_open_input()函数中设置。* - 混流操作: 调用者可以在avformat_write_header()函数调用前设置。** 通过libavformat在函数avformat_free_context()中释放。*/AVDictionary *metadata;/*** 从Unix纪元（1970年1月1日00:00）开始，以真实世界时间开始流的开始时间，以微秒为单位。 即，流在现* 实世界被使用的pts=0时间。* - 混流操作: 在avformat_write_header()调用前被调用者设置。如果设置为0或AV_NOPTS_VALUE，则* 将使用当前时间(wall-time)。* - 分流操作: 由libavformat设置. 如果AV_NOPTS_VALUE未知，注意，一定数量的帧被获取后，该值可能* 变得已知。*/int64_t start_time_realtime;/*** 用于确定avformat_find_stream_info（）中帧率的帧数。* 仅用于分流，在avformat_find_stream_info()调用前由调用者设置*/int fps_probe_size;/*** 错误识别; 较高的值将检测到更多的错误，但可能会错误检测一些或多或少有效的部分作为错误。 在* avformat_open_input（）之前由调用方设置的仅用于解分流。*/int error_recognition;/*** I/O层自定义中断回调函数。** 分流操作: avformat_open_input()调用前由用户设置.* 混流操作: avformat_write_header()调用前由用户设置（主要用于AVFMT_NOFILE 格式）。如果用它来* 打开文件，该回调也会传递给avio_open2().*/AVIOInterruptCB interrupt_callback;/*** 启用debug标志。*/int debug;
#define FF_FDEBUG_TS        0x0001/*** Maximum buffering duration for interleaving.** To ensure all the streams are interleaved correctly,* av_interleaved_write_frame() will wait until it has at least one packet* for each stream before actually writing any packets to the output file.* When some streams are "sparse" (i.e. there are large gaps between* successive packets), this can result in excessive buffering.** This field specifies the maximum difference between the timestamps of the* first and the last packet in the muxing queue, above which libavformat* will output a packet regardless of whether it has queued a packet for all* the streams.** Muxing only, set by the caller before avformat_write_header().*/int64_t max_interleave_delta;/*** 允许非标准和实验性扩展* @see AVCodecContext.strict_std_compliance*/int strict_std_compliance;/*** 供用户检测文件上发生事件的标志。事件处理后，用户必须清除标志。AVFMT_EVENT_FLAG_ *的组合。*/int event_flags;
#define AVFMT_EVENT_FLAG_METADATA_UPDATED 0x0001 ///< The call resulted in updated metadata./*** 在等待第一个时间戳时要读取的最大数据包数。仅用于解码。*/int max_ts_probe;/*** 避免混流过程中的负面时间戳。 AVFMT_AVOID_NEG_TS_ *常量中的任何值。 请注意，这只适用于使用* av_interleaved_write_frame。 （interleave_packet_per_dts正在使用中）* - 混流: 用户设置* - 分流: 不使用*/int avoid_negative_ts;
#define AVFMT_AVOID_NEG_TS_AUTO             -1 ///< Enabled when required by target format
#define AVFMT_AVOID_NEG_TS_MAKE_NON_NEGATIVE 1 ///< Shift timestamps so they are non negative
#define AVFMT_AVOID_NEG_TS_MAKE_ZERO         2 ///< Shift timestamps so that they start at 0/*** 传输流id。* 这将被移入分流器的私有选项。 因此没有API / ABI兼容性*/int ts_id;/*** 音频预加载以微秒为单位。 请注意，并非所有格式都支持此功能，如果在不支持的情况下使用它，则可能会发* 生不可预知的情况。* - 编码: 用户设置* - 解码: 不使用*/int audio_preload;/*** 最大块时间（以微秒为单位）。 请注意，并非所有格式都支持此功能，如果在不支持的情况下使用它，则可能* 会发生不可预知的情况。* - 编码: 用户设置* - 解码: 不使用*/int max_chunk_duration;/*** 最大块大小（以字节为单位）。注意，并非所有格式都支持此功能，如果在不支持的情况下使用它，可能会发* 生不可预知的情况。* - 编码: 用户设置* - 解码: 不使用*/int max_chunk_size;/***  强制使用wallclock时间戳作为pts / dts数据包在B帧存在的情况下存在未定义的结果。* - 编码: 不使用* - 解码: 用户设置*/int use_wallclock_as_timestamps;/*** avio标志，用于强制使用AVIO_FLAG_DIRECT。* - 编码: 不使用* - 解码: 用户设置*/int avio_flags;/*** 时长字段可以通过各种方式进行计算，并且可以使用此字段了解时长是如何计算的。* - 编码: 不使用* - 解码: 用户读取*/enum AVDurationEstimationMethod duration_estimation_method;/*** 打开流时跳过初始字节* - 编码: 不使用* - 解码: 用户设置*/int64_t skip_initial_bytes;/*** 正确的单个时间戳溢出* - 编码: 不使用* - 解码: 用户设置*/unsigned int correct_ts_overflow;/*** 强制seeking到任意帧（即使没有关键帧）* - 编码: 不使用* - 解码: 用户设置*/int seek2any;/*** 在每个数据包之后刷新I / O上下文。* - 编码: 用户设置* - 解码: 不使用*/int flush_packets;/*** 格式探测分数。 最高分是AVPROBE_SCORE_MAX，当分流器探测格式时设置它。* - 编码: 不使用* - 解码: avformat设置，用户读取*/int probe_score;/*** 要最大限度地读取以识别格式的字节数。* - 编码: 不使用* - 解码: 用户设置*/int format_probesize;/*** ',' 分割的支持的解码器刘表，如果值为NULL，表示支持所有解码器。* - 编码: 不使用* - 解码: 用户设置*/char *codec_whitelist;/*** ',' 分割的支持的分流器列表，如果值为NULL，所有分流器都支持。* - 编码: 不使用* - 解码: 用户设置*/char *format_whitelist;/*** libavformat内部使用的不透明字段。 不得以任何方式访问。*/AVFormatInternal *internal;/*** IO重定位标志。* 当基础IO上下文读指针重新定位时，例如在执行基于字节的查找时，这由avformat设置。 分流器可以使用* 标志来检测这种变化。*/int io_repositioned;/*** 强制视频解码器。强制数据解码器。这允许使用强制指定的解码器，即使有多个相同的codec_id.* 分流: 用户设置*/AVCodec *video_codec;/*** 强制音频解码器。强制数据解码器。这允许使用强制指定的解码器，即使有多个相同的codec_id.* 分流: 用户设置*/AVCodec *audio_codec;/*** 强制数据解码器。这允许使用强制指定的解码器，即使有多个相同的codec_id.* 分流: 用户设置*/AVCodec *subtitle_codec;/*** 强制数据解码器。这允许使用强制指定的解码器，即使有多个相同的codec_id.* 分流: 用户设置*/AVCodec *data_codec;/*** 在原数据头中，充当填充（分割）的字节数* 分流: 不使用* 混流: 用户可以通过av_format_set_metadata_header_padding设置.*/int metadata_header_padding;/*** 用户数据，这是用户的私有数据空间。*/void *opaque;/*** 设备用应用通讯的回调。*/av_format_control_message control_message_cb;/*** 输出时移，以微妙为单位。* 混流: 用户设置*/int64_t output_ts_offset;/*** 转储格式分隔符。可以是", " 或者 "\n" 等* - 混流: 用户设置* - 分流: 用户设置*/uint8_t *dump_separator;/*** 强制数据codec_id.* 分流操作: 用户设置*/enum AVCodecID data_codec_id;#if FF_API_OLD_OPEN_CALLBACKS/*** Called to open further IO contexts when needed for demuxing.** This can be set by the user application to perform security checks on* the URLs before opening them.* The function should behave like avio_open2(), AVFormatContext is provided* as contextual information and to reach AVFormatContext.opaque.** If NULL then some simple checks are used together with avio_open2().** Must not be accessed directly from outside avformat.* @See av_format_set_open_cb()** Demuxing: Set by user.** @deprecated Use io_open and io_close.*/attribute_deprecatedint (*open_cb)(struct AVFormatContext *s, AVIOContext **p, const char *url, int flags, const AVIOInterruptCB *int_cb, AVDictionary **options);#endif/*** ',' 符号分割的支持协议列表separated list of allowed protocols.* - 编码: 不使用* - 解码: 用户设置*/char *protocol_whitelist;/** A callback for opening new IO streams.** Whenever a muxer or a demuxer needs to open an IO stream (typically from* avformat_open_input() for demuxers, but for certain formats can happen at* other times as well), it will call this callback to obtain an IO context.** @param s the format context* @param pb on success, the newly opened IO context should be returned here* @param url the url to open* @param flags a combination of AVIO_FLAG_** @param options a dictionary of additional options, with the same*                semantics as in avio_open2()* @return 0 on success, a negative AVERROR code on failure** @note Certain muxers and demuxers do nesting, i.e. they open one or more* additional internal format contexts. Thus the AVFormatContext pointer* passed to this callback may be different from the one facing the caller.* It will, however, have the same 'opaque' field.*/int (*io_open)(struct AVFormatContext *s, AVIOContext **pb, const char *url,int flags, AVDictionary **options);/*** 将AVFormateContext.io_open()打开流关闭的回调。*/void (*io_close)(struct AVFormatContext *s, AVIOContext *pb);/*** ',' 符分割的不支持协议列表。* - 编码: 不使用* - 解码: 用户设置*/char *protocol_blacklist;/*** 最大streams数量* - 编码: 不使用* - 解码: 用户设定*/int max_streams;} AVFormatContext;

3.2、AVCodecContext

AVCodecContext 是 FFmpeg 库中的一个结构体，用于描述音视频编解码器的上下文信息。它包含了音视频编解码器的参数和状态，用于配置和控制编解码的过程。

typedef struct AVCodec {/*** 编解码器实现的名称。* 该名称是全局唯一的（但编码器和解码器可以共享名称）。* 这是从用户角度查找编解码器的主要方式。*/const char *name;/*** 编解码器的描述性名称，比前面的名称更具可读性。* 您应该使用NULL_IF_CONFIG_SMALL（）宏来定义它。*/const char *long_name;enum AVMediaType type;//编解码器类型，视频，音频，或者字幕enum AVCodecID id;//全局唯一的编解码器ID/*** Codec capabilities.* see AV_CODEC_CAP_**/int capabilities;const AVRational *supported_framerates; ///支持帧率的数组，用于视频const enum AVPixelFormat *pix_fmts;     ///< 支持的像素格式数组，或者如果未知，则为NULL，数组以-1结尾。用于视频const int *supported_samplerates;       ///< 支持的音频采样率数组，或者如果未知，则为NULL，数组以0结尾。用于音频const enum AVSampleFormat *sample_fmts; ///<支持的采样数组，或者如果未知，则为NULL，数组以-1结尾。用于音频const uint64_t *channel_layouts;         ///< 支持声道数组，如果未知，则为NULL。 数组以0结尾，用于音频uint8_t max_lowres;                     ///< maximum value for lowres supported by the decoderconst AVClass *priv_class;              ///< 私有上下文的AVClassconst AVProfile *profiles;              ///< 已识别配置文件的数组，或者如果未知，则为NULL，数组以{FF_PROFILE_UNKNOWN}结尾/****************************************************************** 以下所有的字段都不是公共API，不可在libavcodec以外使用。以后新增字段都会放在上面。******************************************************************/int priv_data_size;//私有数据大小struct AVCodec *next;/*** @name Frame-level threading support functions* @{*//*** 如果已定义，则在创建线程上下文时调用它们。* 如果编解码器在init（）中分配可写表，请在此处重新分配它们。* priv_data将被设置为原件的副本。*/int (*init_thread_copy)(AVCodecContext *);/*** Copy necessary context variables from a previous thread context to the current one.* If not defined, the next thread will start automatically; otherwise, the codec* must call ff_thread_finish_setup().** dst and src will (rarely) point to the same context, in which case memcpy should be skipped.*/int (*update_thread_context)(AVCodecContext *dst, const AVCodecContext *src);/** @} *//*** 私有编解码器默认值。*/const AVCodecDefault *defaults;/*** 初始化时从avcodec_register（）调用的编解码器静态数据。*/void (*init_static_data)(struct AVCodec *codec);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 *);/*** Decode/encode API with decoupled packet/frame dataflow. The API is the* same as the avcodec_ prefixed APIs (avcodec_send_frame() etc.), except* that:* - never called if the codec is closed or the wrong type,* - AVPacket parameter change side data is applied right before calling*   AVCodec->send_packet,* - if AV_CODEC_CAP_DELAY is not set, drain packets or frames are never sent,* - only one drain packet is ever passed down (until the next flush()),* - a drain AVPacket is always NULL (no need to check for avpkt->size).*/int (*send_frame)(AVCodecContext *avctx, const AVFrame *frame);int (*send_packet)(AVCodecContext *avctx, const AVPacket *avpkt);int (*receive_frame)(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame);int (*receive_packet)(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt);/*** Flush buffers.* Will be called when seeking*/void (*flush)(AVCodecContext *);/*** Internal codec capabilities.* See FF_CODEC_CAP_* in internal.h*/int caps_internal;
} AVCodec;

3.3、AVPacket

AVPacket 是 FFmpeg 库中的一个结构体，用于存储音视频数据的压缩数据包。它是 FFmpeg 中处理音视频数据的重要数据结构之一。

AVPacket 结构体用于存储音视频数据的压缩数据，例如从容器中读取的音视频帧，或者编码后的音视频帧待写入容器。它包含了数据的时间戳、大小和相关信息，用于解码和编码过程中的数据处理。

在使用 AVPacket 时，可以通过 FFmpeg 的函数和接口进行创建、释放、填充数据等操作。例如，av_packet_alloc 函数用于分配一个新的 AVPacket 对象，av_packet_free 函数用于释放 AVPacket 对象，av_packet_ref 函数用于创建 AVPacket 的副本，av_packet_rescale_ts 函数用于对时间戳进行重新缩放等。

typedef struct AVPacket {AVBufferRef *buf; // data的buffer引用指针计数结构体int64_t pts; // 控制显示的pts时间int64_t dts; // 控制解码的dts时间uint8_t *data; // 媒体数据buffer的指针int   size; // 数据大小int   stream_index; // 流indexint   flags; // AV_PKT_FLAG值的组合AVPacketSideData *side_data; // 容器可以提供的附加数据包数据。 数据包可以包含几种类型的辅助信息。// AVStream-> time_base单位中此数据包的持续时间，如果未知则为0。 在演示顺序中等于next_pts  -  this_pts。int64_t duration;int64_t pos; // 流中的字节位置，如果未知则为-1
} AVPacket;

3.4、AVFrame

AVFrame 是 FFmpeg 库中的一个结构体，用于表示音视频帧的数据。它包含了一个音频帧或视频帧的各种信息，如像素数据、采样数据、时间戳等。

typedef struct AVStream {int index;    /**< 在AVFormatContext中的stream索引 *//*** 特定格式的stream id。* 解码: 由libavformat设定* 编码: 如果未设置，则由用户通过libavformat设置*/int id;#if FF_API_LAVF_AVCTX/*** @deprecated use the codecpar struct instead*/attribute_deprecatedAVCodecContext *codec;#endifvoid *priv_data;#if FF_API_LAVF_FRAC/*** @deprecated this field is unused*/attribute_deprecatedstruct AVFrac pts;#endif/*** 这是表示帧时间戳的基本时间单位（以秒为单位）。** 解码: libavformat设置* 编码: 可以在avformat_write_header（）之前由调用者设置，以向混流器提供关于所需单位时间的* 提示。在avformat_write_header（）中，混流器将用实际用于写入文件的时间戳（根据格式可能与* 用户提供的时间戳相关或不相关）的单位时间覆盖该字段。*/AVRational time_base;/*** 解码: 流显示序列中的第一帧pts时间，基于流时间（in stream time base.）。* 只有当你百分百确定该值就是真实的第一帧的pts时间，才可以设置它* 该值可能未定义(AV_NOPTS_VALUE).* @note The ASF header does NOT contain a correct start_time the ASF* 分流器禁止设置该值。*/int64_t start_time;/*** 解码: 流时长，基于流时间（in stream time base.）*      如果一个源文件指定了比特率，而未指定流时长，该值将由比特率和文件大小估算。** 编码: May be set by the caller before 用户可以在avformat_write_header()调用前设* 置，提示混流器估算时长*/int64_t duration;int64_t nb_frames;                 ///< 表示该流的已知帧数，或者为0int disposition; /**< AV_DISPOSITION_* 推荐比特字段 */enum AVDiscard discard; ///< 选择那些数据包可以被丢掉而不用被分流器分流。/*** 采样率(如果未知，该值为0)* - 编码: 用户设置.* - 解码: libavformat设置.*/AVRational sample_aspect_ratio;AVDictionary *metadata;//原数据信息/*** 平均帧率** - 分流: 在创建流时或者才函数avformat_find_stream_info()函数中可能被设置。* - 混流: 可能在avformat_write_header()函数调用前被设置*/AVRational avg_frame_rate;/*** 对于设置有AV_DISPOSITION_ATTACHED_PIC标志的流, 该数据包会包含该附加图片（专辑图片什么的）** 解码: libavformat设置, 不能被用户修改。* 编码: 不使用*/AVPacket attached_pic;/*** An array of side data that applies to the whole stream (i.e. the* container does not allow it to change between packets).** There may be no overlap between the side data in this array and side data* in the packets. I.e. a given side data is either exported by the muxer* (demuxing) / set by the caller (muxing) in this array, then it never* appears in the packets, or the side data is exported / sent through* the packets (always in the first packet where the value becomes known or* changes), then it does not appear in this array.** - demuxing: Set by libavformat when the stream is created.* - muxing: May be set by the caller before avformat_write_header().** Freed by libavformat in avformat_free_context().** @see av_format_inject_global_side_data()*/AVPacketSideData *side_data;/*** The number of elements in the AVStream.side_data array.*/int            nb_side_data;/*** 供用户检测流上发生的时间标志。 事件处理后，用户必须清除标志。 AVSTREAM_EVENT_FLAG_ *的组合。*/int event_flags;#define AVSTREAM_EVENT_FLAG_METADATA_UPDATED 0x0001 ///< The call resulted in updated metadata./******************************************************************该行下面的所有字段不是公共API的一部分。 它们不能在libavformat之外使用，并且可以随意更改和删*除。内部提示：请注意，物理删除这些字段将会破坏ABI。 用空字段替换已删除的字段，并向*AVStreamInternal添加新字段。******************************************************************//*** avformat_find_stream_info()函数使用的内部流信息*/#define MAX_STD_TIMEBASES (30*12+30+3+6)struct {int64_t last_dts;int64_t duration_gcd;int duration_count;int64_t rfps_duration_sum;double (*duration_error)[2][MAX_STD_TIMEBASES];int64_t codec_info_duration;int64_t codec_info_duration_fields;/*** 0  -> 解码器还未被检索到* >0 -> 解码器已被找到* <0 -> decoder with codec_id == -found_decoder has not been found*/int found_decoder;int64_t last_duration;/*** 这些字段用于估算平均帧率*/int64_t fps_first_dts;int     fps_first_dts_idx;int64_t fps_last_dts;int     fps_last_dts_idx;} *info;int pts_wrap_bits; /**< number of bits in pts (used for wrapping control) */// 时间戳生成支持:/*** 最后同步点的时间戳。** 当AVCodecParserContext.dts_sync_point >= 0 时初始化，并且接受一个当前容器的DTS。否* 则，AV_NOPTS_VALUE使用默认值*/int64_t first_dts;int64_t cur_dts;int64_t last_IP_pts;int last_IP_duration;/*** 编解码器探测缓存的数据包数量*/int probe_packets;/*** avformat_find_stream_info()调用期间，已经被分流的帧数*/int codec_info_nb_frames;/* av_read_frame() 支持 */enum AVStreamParseType need_parsing;struct AVCodecParserContext *parser;/*** 正在混流操作的流在数据包缓冲中的最后一个数据包*/struct AVPacketList *last_in_packet_buffer;AVProbeData probe_data;#define MAX_REORDER_DELAY 16int64_t pts_buffer[MAX_REORDER_DELAY+1];AVIndexEntry *index_entries; /**< 只有当格式不支持本地seeking时使用*/int nb_index_entries;unsigned int index_entries_allocated_size;/*** 流的真实基准帧率.* 这是所有时间戳可以准确表示的最低帧速率（它是流中所有帧速率的最小公倍数）。 请注意，这个值只* 是一个猜测！ 例如，如果时基为1/90000，并且所有帧都具有约3600或1800个计时器滴答，则* r_frame_rate将为50/1。** avformat以外的代码应该使用此字段访问:* av_stream_get/set_r_frame_rate(stream)*/AVRational r_frame_rate;/*** 流标志符* 这是MPEG-TS流标识符 +1* 0 意味着未知*/int stream_identifier;int64_t interleaver_chunk_size;int64_t interleaver_chunk_duration;/*** 流探测状态* -1   -> 探测完毕*  0   -> 没有探测请求* rest -> 以request_probe作为接受的最低分数执行探测。* 不是公共API的一部分*/int request_probe;/*** 表示直到下一个关键帧的所有内容都应该丢弃。*/int skip_to_keyframe;/*** 在下一个数据包解码的帧开始时跳过的采样数。*/int skip_samples;/*** 如果不是0，则应从流的开始位置跳过的样本数量（样本从pts == 0的包中移除，这也假定负时间戳不会* 发生）。 旨在用于具有ad-hoc无间断音频支持的mp3等格式。*/int64_t start_skip_samples;/*** 如果不是0，应该从流中丢弃的第一个音频采样。 这是由设计丢弃的（需要全球采样计数），但无法避免* 由设计格式（如带有ad-hoc无间隙音频支持的mp3）破坏。*/int64_t first_discard_sample;/*** 在first_discard_sample之后打算丢弃的最后一个样本之后的样本。 仅适用于框架边界。 用于防止* 早期EOF，如果无间隙信息被破坏（考虑连接的MP3）。*/int64_t last_discard_sample;/*** 在libavformat内部使用的内部解码帧的数量不会访问其生存期，这与信息不同，因此它不在该结构* 中。*/int nb_decoded_frames;/*** 时间戳偏移添加到混流之前的时间戳* 非公共API*/int64_t mux_ts_offset;/*** 内部数据检查时间戳的包装*/int64_t pts_wrap_reference;/*** Options for behavior, when a wrap is detected.** Defined by AV_PTS_WRAP_ values.** If correction is enabled, there are two possibilities:* If the first time stamp is near the wrap point, the wrap offset* will be subtracted, which will create negative time stamps.* Otherwise the offset will be added.*/int pts_wrap_behavior;/*** 禁止执行两次update_initial_durations（）的内部数据*/int update_initial_durations_done;/*** 内部数据，用于从pts生成dts*/int64_t pts_reorder_error[MAX_REORDER_DELAY+1];uint8_t pts_reorder_error_count[MAX_REORDER_DELAY+1];/*** 内部数据，用于分析DTS和检测错误的MPEG流*/int64_t last_dts_for_order_check;uint8_t dts_ordered;uint8_t dts_misordered;/*** Internal data to inject global side data*/int inject_global_side_data;/****************************************************************** 该行上方的所有字段都不是公共API的一部分。 下面的字段是公共API和ABI的一部分。******************************************************************//*** 包含键和值的一系列字符串，用于描述推荐的编码器配置。* 系列以 ','分割.* 键和值由'='分割.*/char *recommended_encoder_configuration;/*** 显示宽高比（如果未知，则为0）* - 编码: 不使用* - 解码: libavformat设置， 用于在内部计算显示宽高比。*/AVRational display_aspect_ratio;struct FFFrac *priv_pts;/*** libavformat内部使用的不透明字段。 不得以任何方式访问。*/AVStreamInternal *internal;/** 与此流关联的编解码器参数。 分别在avformat_new_stream（）和avformat_free_context（）* 中由libavformat分配和释放。** - 分流: 由libavformat在流创建时填充或在avformat_find_stream_info（）赋值。* - 混流: 在avformat_write_header（）之前由调用者填充*/AVCodecParameters *codecpar;} AVStream;

3.5、SwsContext

SwsContext 是 FFmpeg 库中的一个结构体，用于进行图像的缩放、颜色空间转换等操作。它是 FFmpeg 中的图像转换模块（swscale）的上下文。

SwsContext 结构体用于图像转换，适用于将一个像素格式的图像转换为另一个像素格式的图像。它可以用于图像缩放、色彩空间转换、图像格式转换等操作。

在 FFmpeg 4.0 版本及以后的版本中，SwsContext 结构体已经被弃用，取而代之的是 sws_getCachedContext 函数。该函数返回一个 struct SwsContext* 类型的指针，用于进行图像的缩放、颜色空间转换等操作。

struct SwsContext *sws_getCachedContext(struct SwsContext *context,int srcW, int srcH, enum AVPixelFormat srcFormat,int dstW, int dstH, enum AVPixelFormat dstFormat,int flags, SwsFilter *srcFilter, SwsFilter *dstFilter, const double *param);

• int srcW：源图像的宽度。
• int srcH：源图像的高度。
• enum AVPixelFormat srcFormat：源图像的像素格式。
• int dstW：目标图像的宽度。
• int dstH：目标图像的高度。
• enum AVPixelFormat dstFormat：目标图像的像素格式。
• struct SwsFilter *srcFilter：源图像的过滤器。
• struct SwsFilter *dstFilter：目标图像的过滤器。
• float *param：用于可选参数的数组。
• int paramCount：可选参数的数量。

使用 SwsContext 结构体进行图像转换的一般流程如下：
1、创建 SwsContext 对象：使用 sws_getContext 函数创建 SwsContext 对象，需要指定源图像的宽度、高度、像素格式，以及目标图像的宽度、高度、像素格式等参数。

SwsContext *sws_getContext(int srcW, int srcH, enum AVPixelFormat srcFormat,int dstW, int dstH, enum AVPixelFormat dstFormat,int flags, SwsFilter *srcFilter, SwsFilter *dstFilter, const double *param);

2、进行图像转换：使用 sws_scale 函数进行图像的实际转换，将源图像数据转换为目标图像数据。

int sws_scale(SwsContext *c, const uint8_t *const srcSlice[],const int srcStride[], int srcSliceY, int srcSliceH,uint8_t *const dst[], const int dstStride[]);

3、释放 SwsContext 对象：使用 sws_freeContext 函数释放 SwsContext 对象，释放相关资源。

void sws_freeContext(SwsContext *swsContext);

参考链接

https://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/14215833

https://blog.csdn.net/qq_25333681/category_7686458.html