2024年4月6日发(作者:)

一、

二、

FFMPEG中MPEG2 TS流解码的流程分析..................................................................1

mpegts.c文件分析.........................................................................................................11

一、 FFMPEG中MPEG2 TS流解码的流程分析

说道具体的音频或者视频格式,一上来就是理论,那是国内混资历的所谓教授的做为,

对于我们,不合适,还是用自己的方式理解这些晦涩不已的理论吧。

其实MPEG2是一族协议,至少已经成为ISO标准的就有以下几部分:

ISO/IEC-13818-1:系统部分;

ISO/IEC-13818-2: 视频编码格式;

ISO/IEC-13818-3:音频编码格式;

ISO/IEC-13818-4:一致性测试;

ISO/IEC-13818-5: 软件部分;

ISO/IEC-13818-6:数字存储媒体命令与控制;

ISO/IEC-13818-7:高级音频编码;

ISO/IEC-13818-8: 系统解码实时接口;

我不是很想说实际的音视频编码格式,毕竟协议已经很清楚了,我主要想说说这些部分

怎么组合起来在实际应用中工作的。

第一部分(系统部分)很重要,是构成以MPEG2为基础的应用的基础. 很绕口,是吧,

我简单解释一下:比如DVD实际上是以系统部分定义 的PS流为基础,加上版权管理等其

他技术构成的。而我们的故事主角,则是另外一种流格式,TS流,它在现阶段最大的应用

是在数字电视节目 的传输与存储上,因此,你可以理解TS实际上是一种传输协议,与实

际传输的负载关系不大,只是在TS中传输了音频,视频或者其他数据。先说一下为什么会

有这两种格式的出现,PS适用于没有损耗的环境下面存储,而TS则适用于可能出现损耗或

者错误的各种物理网络环境,比如你 在公交上看到的电视,很有可能就是基于TS的DVB-T

的应用:)

我们再来看MPEG2协议中的一些概念,为理解代码做好功课:

l ES(Elementary Stream):

wiki上说“An elementary stream (ES) is defined by MPEG communication protocol is

usually the output of an audio or video encoder”

恩,很简单吧,就是编码器编出的一组数据,可能是音频的,视频的,或者其他数据。

说到着,其实可以对编码器的流程思考一下,无非是执行:采样,量化,编码这3个步骤中

的编码而已(有些设备可能会包含前面的采样和量化)。 关于视频编码的基本理论,还是请

参考其它的资料。

l PES(Packetized Elementary Stream):

wiki上说“allows an Elementary stream to be divided into packets”

其实可以理解成,把一个源源不断的数据(音频,视频或者其他)流,打断成 一段一段,

以便处理.

l TS(Transport Stream):

l PS(Program Stream):

这两个上面已经有所提及,后面会详细分析 TS,我对PS格式兴趣不大.

步入正题

才进入正题,恩,看来闲话太多了:(,直接看Code.

前面说过,TS是一种传输协议,因此,对应到FFmpeg,可以认为他是一种封装格式。

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因此,对应的代码应该先去libavformat里面找,很容易找到,就是mpegts.c:)。还是逐步看

过来:

[libavformat/utils.c]

int av_open_input_file(AVFormatContext **ic_ptr, const char *filename,

AVInputFormat *fmt,

int buf_size,

AVFormatParameters *ap)

{

int err, probe_size;

AVProbeData probe_data, *pd = &probe_data;

ByteIOContext *pb = NULL;

pd->filename = "";

if (filename)

pd->filename = filename;

pd->buf = NULL;

pd->buf_size = 0;

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【1】这段代码其实是为了针对不需要Open文件的容器Format的探测,其实就是使用

AVFMT_NOFILE标记的容器格式单独处理,现在只有使用了该标记的Demuxer很少,

只有image2_demuxer,rtsp_demuxer,因此我们分析TS时候可以不考虑这部分

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if (!fmt) {

/* guess format if no file can be opened */

fmt = av_probe_input_format(pd, 0);

}

/* Do not open file if the format does not need it. XXX: specific

hack needed to handle RTSP/TCP */

if (!fmt || !(fmt->flags & AVFMT_NOFILE)) {

/* if no file needed do not try to open one */

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【2】这个函数似乎很好理解,无非是带缓冲的IO的封装,不过我们既然到此了

,不妨跟踪下去,看看别人对带缓冲的IO操作封装的实现:)

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if ((err=url_fopen(&pb, filename, URL_RDONLY)) < 0) {

goto fail;

}

if (buf_size > 0) {

url_setbufsize(pb, buf_size);

}

for(probe_size= PROBE_BUF_MIN; probe_size<=PROBE_BUF_MAX && !fmt; probe_size<<=1){

int score= probe_size < PROBE_BUF_MAX ? AVPROBE_SCORE_MAX/4 : 0;

/* read probe data */

pd->buf= av_realloc(pd->buf, probe_size + AVPROBE_PADDING_SIZE);

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【3】真正将文件读入到pd的buffer的地方,实际上最终调用FILE protocol

的file_read(),将内容读入到pd的buf,具体代码如果有兴趣可以自己跟踪

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pd->buf_size = get_buffer(pb, pd->buf, probe_size);

memset(pd->buf+pd->buf_size, 0, AVPROBE_PADDING_SIZE);

if (url_fseek(pb, 0, SEEK_SET) < 0) {

url_fclose(pb);

if (url_fopen(&pb, filename, URL_RDONLY) < 0) {

pb = NULL;

err = AVERROR(EIO);

goto fail;

}

}

##################################################################

【4】此时的pd已经有了需要分析的原始文件,只需要查找相应容器format

的Tag比较,以判断读入的究竟为什么容器格式,这里

##################################################################

/* guess file format */

fmt = av_probe_input_format2(pd, 1, &score);

}

av_freep(&pd->buf);

}

/* if still no format found, error */

if (!fmt) {

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