超详细解析FFplay之数据读取线程
本文还是着重分析数据读取线程。还是先上ffplay"藏宝图"。
从ffplay框架分析我们可以看到，ffplay有专⻔的线程read_thread()读取数据，且在调⽤av_read_frame读取数据包之前需要做例如打开⽂件，查找配置解码器，初始化⾳视频输出等准备阶段，主要包括三⼤步骤：
(1)初始化⼯作
avformat_alloc_context：创建上下⽂。
ic->interrupt_callback.callback = decode_interrupt_cb; 设置超时时间回调。
avformat_open_input：打开媒体文件，包括网络流，文件，内存流。
avformat_find_stream_info：读取媒体⽂件的包获取更多的stream信息。
avformat_seek_file：检测是否指定播放起始时间，如果指定时间则seek到指定位置。
查找查找AVStream，将对应的index值记录到st_index[AVMEDIA_TYPE_NB]，有如下2种方案。
a.avformat_match_stream_specifier：根据⽤户指定来查找流。
b.av_find_best_stream:使用这个接口查找流。
从待处理流中获取相关参数，设置显示窗⼝的宽度、⾼度及宽⾼⽐。
stream_component_open：打开⾳频、视频、字幕解码器，并创建相应的解码线程以及进⾏对应输出参数的初始化。
(2)For循环读取数据
检测是否退出。
检测是否暂停/继续。
检测是否需要seek。
检测video是否为attached_pic。
检测队列是否已经有⾜够数据。
检测码流是否已经播放结束。
是否循环播放。
是否⾃动退出。
使⽤av_read_frame读取数据包。
检测数据是否读取完毕。
检测是否在播放范围内。
到这步才将数据插⼊对应的队列。
(3)退出线程处理
如果解复⽤器有打开则关闭avformat_close_input。
调⽤SDL_PushEvent发送退出事件FF_QUIT_EVENT。
释放互斥量wait_mutex。
具体准备工作，调用了如下函数：
调⽤avformat_alloc_context创建解复⽤器上下⽂。
// 1. 创建上下⽂结构体，这个结构体是最上层的结构体，表示输⼊上下⽂
ic = avformat_alloc_context();
最终该ic 赋值给VideoState的ic变量。
// videoState的ic指向分配的ic
is->ic = ic;
ic->interrupt_callback
/* .设置中断回调函数，如果出错或者退出，就根据⽬前程序设置的状态选择继续check或者直接退出。
当执⾏耗时操作时（⼀般是在执⾏while或者for循环的数据读取时），会调⽤interrupt_ callback.callback.
回调函数中返回1则代表ffmpeg结束耗时操作退出当前函数的调⽤。
回调函数中返回0则代表ffmpeg内部继续执⾏耗时操作，直到完成既定的任务(⽐如读取到既定 的数据包)。
*/
ic->interrupt_callback.callback = decode_interrupt_cb;ic->interrupt_callback.opaque = is;
interrupt_callback⽤于ffmpeg内部在执⾏耗时操作时，检查调⽤者是否有退出请求，避免⽤户退出请求，而没有及时响应。
可以在ubuntu环境下，通过gdb ./ffplay_g来播放视频，然后在decode_interrupt_cb打断点。
从调用栈关系看，这个回调函数的触发是在avformat_open_input这个节点，正真的触发是在retry_transfer_wrApper函数ff_check_interrupt。
调用栈如下，顺序应该是从下到上：
decode_interrupt_cb。
ff_check_interrupt。
retry_transfer_wrapper。
ffurl_read。
read_packet_wrapper。
fill_buffer。
avio_read。
av_probe_input_buffer2。
init_input。
avformat_open_input。
#0 decode_interrupt_cb (ctx=0x7ffff7e36040) at fftools/ffplay.c:271 5
#1 0x00000000007d99b7 in ff_check_interrupt (cb=0x7fffd00014b0) at libavformat/avio.c:667
#2 retry_transfer_wrapper (transfer_func=0x7dd950 <file_read>, size _min=1, 5 size=32768, buf=0x7fffd0001700 "", h=0x7fffd0001480) at libavformat/avio.c:374
#3 ffurl_read (h=0x7fffd0001480, buf=0x7fffd0001700 "", size=32768) at libavformat/avio.c:411
#4 0x000000000068cd9c in read_packet_wrapper (size=<optimized out>, 10 buf=<optimized out>, s=0x7fffd00011c0) at libavformat/aviobuf.c: 535
#5 fill_buffer (s=0x7fffd00011c0) at libavformat/aviobuf.c:584
#6 avio_read (s=s@entry=0x7fffd00011c0, buf=0x7fffd0009710 "", size=size@entry=2048) at libavformat/aviobuf.c:677
#7 0x00000000006b7780 in av_probe_input_buffer2 (pb=0x7fffd00011c0, 15 fmt=0x7fffd0000948,filename=filename@entry=0x31d50e0 "source.200kbps.768x320.flv",
#logctx=logctx@entry=0x7fffd0000940, offset=offset@entry=0, 18 max_probe_size=1048576) at libavformat/format.c:262
#8 0x00000000007b631d in init_input (options=0x7fffdd9bcb50, 20 filename=0x31d50e0 "source.200kbps.768x320.flv", s=0x7fffd000094 0)
#at libavformat/utils.c:443
#9 avformat_open_input (ps=ps@entry=0x7fffdd9bcbf8, 23 filename=0x31d50e0 "source.200kbps.768x320.flv", fmt=<optimized out>,
可以看到是在libavformat/avio.c:374⾏有正真触发到。
avformat_find_stream_info的触发。
read_thread
avformat_find_stream_info
decode_interrupt_cb
详细步骤如下：
#0 decode_interrupt_cb (ctx=0x7ffff7e36040) at fftools/ffplay.c:2715
#1 0x00000000007b25bc in avformat_find_stream_info (ic=0x7fffd000094 0,options=0x0) at libavformat/utils.c:3693
#2 0x00000000004a6ea9 in read_thread (arg=0x7ffff7e36040)
从该调⽤栈可以看出来 avformat_find_stream_info也会触发ic->interrupt_callback的调⽤，具体可以看代码（libavformat/utils.c:3693⾏）。
在avformat_find_stream_info函数里。
触发的点。
av_read_frame的触发耗时回调函数decode_interrupt_cb。基本顺序流程如下：
read_thread
av_read_frame
read_frame_internal
ff_read_packet
flv_read_packet
av_get_packet
append_packet_chunked
avio_read
fill_buffer
read_packet_wrapper
ffurl_read
retry_transfer_wrapper
ff_check_interrupt
decode_interrupt_cb
详细步骤如下：
#0 decode_interrupt_cb (ctx=0x7ffff7e36040) at fftools/ffplay.c:271 5
#1 0x00000000007d99b7 in ff_check_interrupt (cb=0x7fffd00014b0) at libavformat/avio.c:667
#2 retry_transfer_wrapper (transfer_func=0x7dd950 <file_read>, size _min=1, size=32768, buf=0x7fffd0009710 "FLV 01 05", h=0x7fffd0001480) at libavformat/avio.c:374
#3 ffurl_read (h=0x7fffd0001480, buf=0x7fffd0009710 "FLV 01 05", size=32768) at libavformat/avio.c:411
#4 0x000000000068cd9c in read_packet_wrapper (size=<optimized out>, buf=<optimized out>, s=0x7fffd00011c0) at libavformat/aviobuf.c: 535
#5 fill_buffer (s=0x7fffd00011c0) at libavformat/aviobuf.c:584
#6 avio_read (s=s@entry=0x7fffd00011c0, buf=0x7fffd00dbf6d "177", size=45, size@entry=90) at libavformat/aviobuf.c:677
#7 0x00000000007a99d5 in append_packet_chunked (s=0x7fffd00011c0, pkt=pkt@entry=0x7fffdd9bca00, size=size@entry=90) at libavformat/utils.c:293
#8 0x00000000007aa969 in av_get_packet (s=<optimized out>, pkt=pkt@entry=0x7fffdd9bca00, size=size@entry=90) at libavformat/utils.c:317
#9 0x00000000006b350a in flv_read_packet (s=0x7fffd0000940, pkt=0x7fffdd9bca00) at libavformat/flvdec.c:1295
#10 0x00000000007aad6d in ff_read_packet (s=s@entry=0x7fffd0000940, pkt=pkt@entry=0x7fffdd9bca00) at libavformat/utils.c:856 ---Type <return> to continue, or q <return> to quit---
#11 0x00000000007ae291 in read_frame_internal (s=0x7fffd0000940, pkt=0x7fffdd9bcc00) at libavformat/utils.c:1582
#12 0x00000000007af422 in av_read_frame (s=0x7fffd0000940, pkt=pkt@entry=0x7fffdd9bcc00) at libavformat/utils.c:1779
#13 0x00000000004a68b1 in read_thread (arg=0x7ffff7e36040) at fftools/ffplay.c:3008
avformat_open_input()：打开媒体⽂件。
int avformat_open_input(AVFormatContext **ps, const char *url, ff_const59 AVInputFormat*fmt, AVDictionary **options);
avformat_open_input⽤于打开输⼊⽂件（对于RTMP/RTSP/HTTP⽹络流也是⼀样，在ffmpeg内部都抽象为URLProtocol，这⾥描述为⽂件是为了⽅便与后续提到的AVStream的流作区分），读取视频⽂件的基本信息。
需要提到的两个参数是fmt和options。通过fmt可以强制指定视频⽂件的封装，options可以传递额外参数给封装(AVInputFormat)。
//特定选项处理
if (!av_dict_get(format_opts, "scan_all_pmts", NULL, AV_DICT_MATCH_C ASE))
{ av_dict_set(&format_opts, "scan_all_pmts", "1", AV_DICT_DONT_OVE RWRITE);
scan_all_pmts_set = 1; }
/* 3.打开⽂件，主要是探测协议类型，如果是⽹络⽂件则创建⽹络链接等 */
err = avformat_open_input(&ic, is->filename, is->iformat, &format_op ts);
if (err < 0) {
print_error(is->filename, err);
ret = -1; goto fail; }
if (scan_all_pmts_set)
av_dict_set(&format_opts, "scan_all_pmts", NULL, AV_DICT_MATCH_C ASE);
if ((t = av_dict_get(format_opts, "", NULL, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Option %s not found.n", t->key);
ret = AVERROR_OPTION_NOT_FOUND;
goto fail;
}
scan_all_pmts是mpegts的⼀个选项，表示扫描全部的ts流的"Program Map Table"表。这⾥在没有设定该选项的时候，强制设为1。最后执⾏avformat_open_input。
使⽤gdb跟踪options的设置，在av_opt_set打断点。
(gdb) b av_opt_set
(gdb) r#0 av_opt_set_dict2 (obj=obj@entry=0x7fffd0000940, options=options@entry=0x7fffdd9bcb50, search_flags=search_flags@entry=0) at libavutil/opt.c:1588
#1 0x00000000011c6837 in av_opt_set_dict (obj=obj@entry=0x7fffd0000940, options=options@entry=0x7fffdd9bcb50) at libavutil/opt.c:1605
#2 0x00000000007b5f8b in avformat_open_input (ps=ps@entry=0x7fffdd9bcbf8, filename=0x31d23d0 "source.200kbps.768x320.flv", fmt=<optimized out>, options=0x2e2d450 <format_opts>) at libavformat/utils.c:560
#3 0x00000000004a70ae in read_thread (arg=0x7ffff7e36040) at fftools/ffplay.c:2780
...... (gdb) l if (!options)
return 0;
while ((t = av_dict_get(*options, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
{ ret = av_opt_set(obj, t->key, t->value, search_flags); if (ret == AVERROR_OPTION_NOT_FOUND)
ret = av_dict_set(&tmp, t->key, t->value, 0);
if (ret < 0) {
av_log(obj, AV_LOG_ERROR, "Error setting option %s to value %s.n", t->key, t->value);
(gdb) print **options $3 = {count = 1, elems = 0x7fffd0001200}
(gdb) print (*options)->elems $4 = (AVDictionaryEntry *) 0x7fffd0001200
(gdb) print *((*options)->elems) $5 = {key = 0x7fffd0001130 "scan_all_pmts", value = 0x7fffd0001150 "1"}
(gdb)
参数的设置最终都是设置到对应的解复⽤器，⽐如：
mpegts.c，如下：
flvdec.c，如下：
avformat_find_stream_info()
在打开了⽂件后，就可以从AVFormatContext中读取流信息了。⼀般调⽤avformat_find_stream_info获取完整的流信息。为什么在调⽤了avformat_open_input后，仍然需要调⽤avformat_find_stream_info才能获取正确的流信息呢？看下注释：
/** * Read packets of a media file to get stream information.
This * is useful for file formats with no headers such as MPEG.
This * function also computes the real framerate in case of MPEG-2 repeat * frame mode.
* The logical file position is not changed by this function;
* examined packets may be buffered for later processing.
** @param ic media file handle * @param options If non-NULL, an ic.nb_streams long array of pointers to
* dictionaries, where i-th member contains options for
* codec corresponding to i-th stream.
* On return each dictionary will be filled with options that were not found.
* @return >=0 if OK, AVERROR_xxx on error
** @note this function isn't guaranteed to open all the codecs, so
* options being non-empty at return is a perfectly normal behavior.
** @todo Let the user decide somehow what information is needed so that
* we do not waste time getting stuff the user does not need.
*/
int avformat_find_stream_info(AVFormatContext *ic, AVDictionary **options);
该函数是通过读取媒体⽂件的部分数据来分析流信息。在⼀些缺少头信息的封装下特别有⽤，⽐如说MPEG（这⾥应该说ts更准确）(FLV⽂件也是需要读取packet 分析流信息)。⽽被读取⽤以分析流信息的数据可能被缓存，供av_read_frame时使⽤，在播放时并不会跳过这部分packet的读取。
检测是否指定播放起始时间
如果指定时间则seek到指定位置avformat_seek_file。可以通过 ffplay -ss 设置起始时间，时间格式hh:mm:ss，⽐如ffplay -ss 00:00:30 test.flv 则是从30秒的起始位置开始播放。
具体调⽤流程，可以在av_opt_seek 函数打断点进⾏测试。
{ "ss", HAS_ARG, { .func_arg = opt_seek }, "seek to a given position in seconds", "pos" },
{ "t", HAS_ARG, { .func_arg = opt_duration }, "play "duration" sec onds of audio/video", "duration" },
/* if seeking requested, we execute it */
/* 5. 检测是否指定播放起始时间 */
if (start_time != AV_NOPTS_VALUE) {
int64_t timestamp; timestamp = start_time; /* add the stream start time */
if (ic->start_time != AV_NOPTS_VALUE)
timestamp += ic->start_time; // seek的指定的位置开始播放
ret = avformat_seek_file(ic, -1, INT64_MIN, timestamp, INT64_MAX , 0);
if (ret < 0) {
av_log(NULL, AV_LOG_WARNING, "%s: could not seek to position %0.3fn",
is->filename, (double)timestamp / AV_TIME_BASE);
}
}
2路音频，一路国语语音，一路粤语语音。
设置ast，可以选择是哪一路音频播放。在这里去配置。比如这里指定0，就是播放粤语。指定1，就是国语了。
这些是视频和音频参数。
具体现在那个流进⾏播放我们有两种策略：
在播放起始指定对应的流。
ffplay是通过通过命令可以指定流。使用ast是指定音频流，使用vst是指定视频流，使用sst是指定字幕流。
{ "ast", OPT_STRING | HAS_ARG | OPT_EXPERT, { &wanted_stream_spec[AVMEDIA_TYPE_AUDIO] }, "select desired audio stream", "stream_specifier" },
{ "vst", OPT_STRING | HAS_ARG | OPT_EXPERT, { &wanted_stream_spec[AVMEDIA_TYPE_VIDEO] }, "select desired video stream", "stream_specifier" },
{ "sst", OPT_STRING | HAS_ARG | OPT_EXPERT, { &wanted_stream_spec[AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE] }, "select desired subtitle stream", "stream_specifier" },
可以通过如下选择：
-ast n 指定⾳频流（⽐如我们在看电影时，有些电影可以⽀持普通话和英⽂切换，此时可以⽤该命令进⾏选择）。
-vst n 指定视频流。
-vst n 指定字幕流。
把对应的index值记录到st_index[AVMEDIA_TYPE_NB]；。
使⽤缺省的流进⾏播放。
如果我们没有指定，则ffplay主要是通过 av_find_best_stream 来选择，自动去匹配，其原型为：
/**
* Find the "best" stream in the file.
* The best stream is determined according to various heuristics as the most
* likely to be what the user expects.
* If the decoder parameter is non-NULL, av_find_best_stream will fi nd the
* default decoder for the stream's codec;
streams for which no deco der can
* be found are ignored.
* * @param ic media file handle
* @param type stream type: video, audio, subtitles, et c.
* @param wanted_stream_nb user-requested stream number,
* or -1 for automatic selection
* @param related_stream try to find a stream related (eg. in the same
* program) to this one, or -1 if none
* @param decoder_ret if non-NULL, returns the decoder for the
* selected stream
* @param flags flags; none are currently defined
* @return the non-negative stream number in case of success,
* AVERROR_STREAM_NOT_FOUND if no stream with the requested type
* could be found, 21 * AVERROR_DECODER_NOT_FOUND if streams were found but no d ecoder
* @note If av_find_best_stream returns successfully and decoder_re t is not
* NULL, then *decoder_ret is guaranteed to be set to a valid AVCodec.
*/
int av_find_best_stream(AVFormatContext *ic,
enum AVMediaType type, //要选择的流类型
int wanted_stream_nb, //⽬标流索引
int related_stream, //相关流索引
AVCodec **decoder_ret,
int flags);
具体代码流程如下：
如果是根据用户指定来查找流。使用了正确的wanted_stream_nb，⼀般情况都是直接返回该指定流，即⽤户选择的流。
for (i = 0; i < ic->nb_streams; i++)
{ AVStream *st = ic->streams[i];
enum AVMediaType type = st->codecpar->codec_type;
st->discard = AVDISCARD_ALL;
if (type >= 0 && wanted_stream_spec[type] && st_index[type] == - 1)
if (avformat_match_stream_specifier(ic, st, wanted_stream_sp ec[type]) > 0)
st_index[type] = i; } for (i = 0; i < AVMEDIA_TYPE_NB; i++) {
if (wanted_stream_spec[i] && st_index[i] == -1) {
av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Stream specifier %s does not mat ch any %s streamn", wanted_stream_spec[i], av_get_media_type_string (i))；
st_index[i] = INT_MAX; } }
使用av_find_best_stream选择流。如果⽤户没有指定流，或指定部分流，或指定流不存在，则主要由av_find_best_stream发挥作⽤。
if (!video_disable)
st_index[AVMEDIA_TYPE_VIDEO] =
av_find_best_stream(ic, AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
st_index[AVMEDIA_TYPE_VIDEO], -1, NULL, 0);
if (!audio_disable)
st_index[AVMEDIA_TYPE_AUDIO] = av_find_best_stream(ic, AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
st_index[AVMEDIA_TYPE_AUDIO],
st_index[AVMEDIA_TYPE_VIDEO],
NULL, 0);
if (!video_disable && !subtitle_disable)
st_index[AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE] =
av_find_best_stream(ic, AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE,
st_index[AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE],
(st_index[AVMEDIA_TYPE_AUDIO] >= 0 ?
st_index[AVMEDIA_TYPE_AUDIO] :
st_index[AVMEDIA_TYPE_VIDEO]),
NULL, 0);
如果指定了相关流，且未指定⽬标流的情况，会在相关流的同⼀个节⽬中查找所需类型的流，但⼀般结果，都是返回该类型第1个流。
通过AVCodecParameters和av_guess_sample_aspect_ratio计算出显示窗⼝的宽、⾼。从待处理流中获取相关参数，设置显示窗⼝的宽度、⾼度及宽⾼⽐。由于帧宽⾼⽐由解码器设置，但流宽⾼⽐由解复⽤器设置，因此这两者可能不相等。基本逻辑是优先使⽤流宽⾼⽐(前提是值是合理的)，其次使⽤帧宽⾼⽐，这样，流宽⾼⽐(容器设置，易于修改)可以覆盖帧宽⾼⽐。
if (st_index[AVMEDIA_TYPE_VIDEO] >= 0) {
AVStream *st = ic->streams[st_index[AVMEDIA_TYPE_VIDEO]];
AVCodecParameters *codecpar = st->codecpar;
// 根据流和帧宽⾼⽐猜测帧的样本宽⾼⽐。
//此函数会尝试返回待显示帧应当使⽤的宽⾼⽐值。
AVRational sar = av_guess_sample_aspect_ratio(ic, st, NULL);
if (codecpar->width) {
// 设置显示窗⼝的⼤⼩和宽⾼⽐
set_default_window_size(codecpar->width, codecpar->heigh t, sar);
}
}
具体流程如上所示，这⾥实质只是设置了default_width、default_height变量的⼤⼩，没有真正改变窗⼝的⼤⼩。真正调整窗⼝⼤⼩是在视频显示调⽤video_open()函数进⾏设置。
stream_component_open()
经过以上步骤，⽂件打开成功，且获取了流的基本信息，并选择⾳频流、视频流、字幕流。接下来就可以所选流对应的解码器了。
/* open the streams */
/* 5.打开视频、⾳频解码器。在此会打开相应解码器，并创建相应的解码线程。 */
if (st_index[AVMEDIA_TYPE_AUDIO] >= 0) {
stream_component_open(is, st_index[AVMEDIA_TYPE_AUDIO]);
} ret = -1;
if (st_index[AVMEDIA_TYPE_VIDEO] >= 0) {
ret = stream_component_open(is, st_index[AVMEDIA_TYPE_VIDEO] ); }
if (is->show_mode == SHOW_MODE_NONE) {
//选择怎么显示，如果视频打开成功，就显示视频画⾯，否则，显示⾳频对应的频谱图
is->show_mode = ret >= 0 ? SHOW_MODE_VIDEO : SHOW_MODE_RDFT;
}
if (st_index[AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE] >= 0) {
stream_component_open(is, st_index[AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE]);
}
⾳频、视频、字幕等流都要调⽤stream_component_open，他们直接有共同的流程，也有差异化的流程，差异化流程使⽤switch进⾏区分。
int stream_component_open(VideoState *is, int stream_index)；
stream_component_open这个函数比较长，逐步分析。
/* 为解码器分配⼀个编解码器上下⽂结构体 */
avctx = avcodec_alloc_context3(NULL);
if (!avctx)
return AVERROR(ENOMEM);
/* 将码流中的编解码器信息拷⻉到新分配的编解码器上下⽂结构体 */
ret = avcodec_parameters_to_context(avctx, ic->streams[stream_in dex]->codecpar);if (ret < 0)
goto fail;
// 设置pkt_timebase
avctx->pkt_timebase = ic->streams[stream_index]->time_base;
总结来说就是，先通过 avcodec_alloc_context3 分配了解码器上下⽂ AVCodecContex ，然后通过avcodec_parameters_to_context 把所选流的解码参数赋给 avctx ，最后设了 time_base。
注意，还有一个函数，有这样一个区别。
avcodec_parameters_to_context 解码时⽤，avcodec_parameters_from_context则⽤于编码。
/* 根据codec_id查找解码器 */
codec = avcodec_find_decoder(avctx->codec_id);// 获取指定的解码器名字，如果没有设置则为NULLswitch(avctx->codec_type){ case AVMEDIA_TYPE_AUDIO :
is->last_audio_stream = strea m_index; // 获取指 定的解码器名字 forced_codec_name = audio_codec_name; break;
case AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE:
// 获取指 定的解码器名字 is->last_subtitle_stream = strea m_index; forced_codec_name = subtitle_codec_name; break;
case AVMEDIA_TYPE_VIDEO :
is->last_video_stream = strea m_index; // 获取指 定的解码器名字 forced_codec_name = video_codec_name; break;
}}//如果名字找到了，根据名字去找对应的解码器if (forced_codec_name)
codec = avcodec_find_decoder_by_name(forced_codec_name);if (!codec) {
if (forced_codec_name)
av_log(NULL, AV_LOG_WARNING, "No codec could be found with name '%s'n", forced_codec_name);
else
av_log(NULL, AV_LOG_WARNING,"No decoder could be found for codec %sn", avcodec_get_name(avctx->codec_id));
ret = AVERROR(EINVAL); goto fail;}
总结来说，这段主要是通过 avcodec_find_decoder 找到所需解码器（AVCodec）。如果⽤户有指定解码器，则设置 forced_codec_name ，并通过 avcodec_find_decoder_by_name 查找解码器。找到解码器后(如果用户没有指定解码器，就需要通过寻找，然后匹配，所以一般在代码中，都是要去匹配)，就可以通过 avcodec_open2 打开解码器了。forced_codec_name对应到⾳频、视频、字幕不同的传⼊的解码器名字，如果有设置，⽐如ffplay -acodec aac xx.flv, 此时audio_codec_name被设置为"aac"(音频解码器名字)，则相应的forced_codec_name为“aac”。
最后，一个大的switch语句，去启动不同的解码线程。
switch (avctx->codec_type) {
case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
sample_rate = avctx->sample_rate; nb_channels = avctx->channels; channel_layout = avctx->channel_layout; /* prepare audio output 准备⾳频输出*/
if ((ret = audio_open(is, channel_layout, nb_channels, sampl e_rate, &is->audio_tgt)) < 0)
goto fail;
is->audio_hw_buf_size = ret; is->audio_src = is->audio_tgt; is->audio_buf_size = 0;
is->audio_buf_index = 0;
/* init averaging filter 初始化averaging滤镜, ⾮audio master时 使⽤ */
is->audio_diff_avg_coef = exp(log(0.01) / AUDIO_DIFF_AVG_NB );
is->audio_diff_avg_count = 0;
/* 由于我们没有精确的⾳频数据填充FIFO,故只有在⼤于该阈值时才进⾏校正⾳频 同步*/
is->audio_diff_threshold = (double)(is->audio_hw_buf_size) / is->audio_tgt.bytes_per_sec; // 获取audio的stream索引
is->audio_stream = stream_index;
// 获取audio的stream指针
is->audio_st = ic->streams[stream_index];
// 初始化ffplay封装的⾳频解码器
decoder_init(&is->auddec, avctx, &is->audioq, is->continue_r ead_thread);
if ((is->ic->iformat->flags & (AVFMT_NOBINSEARCH | AVFMT_NOG ENSEARCH
| AVFMT_NO_BYTE_SEEK)) && !is->ic->iformat->read_seek)
{ 26 is->auddec.start_pts = is->audio_st->start_time; 27 is->auddec.start_pts_tb = is->audio_st->time_base; 28 }
总结来说，即根据具体的流类型，作特定的初始化。但不论哪种流，基本步骤都包括了ffplay封装的解码器的初始化和启动解码器线程：
decoder_init 初始化解码器：
//绑定对应的解码器上下⽂
d->avctx = avctx;
//绑定对应的packet队列
d->queue = queue;
//设置条件变量
//绑定VideoState的continue_read_thread，当解码线程没有packet可读时唤醒read_thread赶紧读取数据。
d->empty_queue_cond = empty_queue_cond;
//初始化start_pts
d->start_pts = AV_NOPTS_VALUE;
//初始化pkt_serial
d->pkt_serial = -1;
decoder_start 启动解码器
//启⽤对应的packet 队列
packet_queue_start
//创建对应的解码线程
SDL_CreateThread
注意：需要注意的是，对应⾳频⽽⾔，这⾥还初始化了输出参数，这块在讲⾳频输出的时候再重点展开。
For循环读取数据
主要包括以下步骤：
（1）检测是否退出
if (is->abort_request)
break;
当退出事件发⽣时，调⽤do_exit() -> stream_close() -> 将is->abort_request置为1。退出该for循环，并最终退出该线程。
（2）检测是否暂停/继续。
这⾥的暂停、继续只是对⽹络流有意义。⽐如rtsp，av_read_pause。
// 2 检测是否暂停/继续
if (is->paused != is->last_paused) {
is->last_paused = is->paused; if (is->paused)
is->read_pause_return = av_read_pause(ic); // ⽹络流的时候有⽤
else
av_read_play(ic); }
/* pause the stream */
static int rtsp_read_pause(AVFormatContext *s)
{ RTSPState *rt = s->priv_data; 5 RTSPMessageHeader reply1, *reply = &reply1;
if (rt->state != RTSP_STATE_STREAMING)
return 0;
else if (!(rt->server_type == RTSP_SERVER_REAL && rt->need_subsc ription)) {
//发送给服务器命令
ff_rtsp_send_cmd(s, "PAUSE", rt->control_uri, NULL, reply, N ULL);
if (reply->status_code != RTSP_STATUS_OK) {
return ff_rtsp_averror(reply->status_code, -1);
}
}
rt->state = RTSP_STATE_PAUSED;
return 0;
}
av_read_play。
static int rtsp_read_play(AVFormatContext *s)
{
RTSPState *rt = s->priv_data; RTSPMessageHeader reply1, *reply = &reply1; ...... //发送给服务器
ff_rtsp_send_cmd(s, "PLAY", rt->control_uri, cmd, reply, NULL);
....
rt->state = RTSP_STATE_STREAMING;
return 0;
}
（3）检测是否需要seek。
if (is->seek_req) {
// 是否有seek请求
int64_t seek_target = is->seek_pos;
int64_t seek_min = is->seek_rel > 0 ? seek_target - is->seek_ rel + 2: INT64_MIN;
int64_t seek_max = is->seek_rel < 0 ? seek_target - is->seek_ rel - 2: INT64_MAX;
// FIXME the +-2 is due to rounding being not done in the correc t direction in generation
// of the seek_pos/seek_rel variables
// 修复由于四舍五⼊，没有再seek_pos/seek_rel变量的正确⽅向上进⾏
ret = avformat_seek_file(is->ic, -1, seek_min, seek_target, seek _max, is->seek_flags);
if (ret < 0) {
av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, 12 "%s: error while seekingn", is->ic->url);
} else {
/* seek的时候，要把原先的数据情况，并重启解码器(释放缓存)，put flush_pkt的⽬的是 告知解码线程需要
* reset decoder */ // 如果有⾳频流
if (is->audio_stream >= 0) {
// 清空packet队列数据
packet_queue_flush(&is->audioq);
// 放⼊flush pkt, ⽤来开起新的⼀个播放序列, 解码器读取到flush_pk t也清空解码器
packet_queue_put(&is->audioq, &flush_pkt);
} // 如果有字幕流
if (is->subtitle_stream >= 0) {
// 同上作用
packet_queue_flush(&is->subtitleq);
packet_queue_put(&is->subtitleq, &flush_pkt);
} // 如果有视频流
if (is->video_stream >= 0) {
// 同上作用
packet_queue_flush(&is->videoq);
packet_queue_put(&is->videoq, &flush_pkt);
} //按字节还是按时间，设置时钟。
if (is->seek_flags & AVSEEK_FLAG_BYTE) {
//按字节
set_clock(&is->extclk, NAN, 0);
} else {
//按时钟
set_clock(&is->extclk, seek_target / (double)AV_TIME_BAS E, 0);
} } is->seek_req = 0;
is->queue_attachments_req = 1;
is->eof = 0;
if (is->paused)
// 如果本身是pause状态的则显示⼀帧(seek到那里的帧)继续暂停
step_to_next_frame(is);
}
主要的seek操作通过avformat_seek_file完成（该函数的具体使⽤在播放控制seek时做详解）。根据avformat_seek_file的返回值，如果seek成功，需要做到以下2点：
清除PacketQueue的缓存，并放⼊⼀个flush_pkt。放⼊的flush_pkt可以让PacketQueue的serial增1，以区分seek前后的数据（PacketQueue函数的分析0），该flush_pkt也会触发解码器重新刷新解码器缓存，avcodec_flush_buffers()，以避免解码时使⽤了原来的buffer作为参考⽽出现⻢赛克。
（4）检测video是否为attached_pic。封面也相当于是一个Video Stream，相当于一个AVPacket。AV_DISPOSITION_ATTACHED_PIC 是⼀个标志。如果⼀个流中含有这个标志的话，那么就是说这个流是 *.mp3等 ⽂件中的⼀个 Video Stream 。并且该流只有⼀个 AVPacket ，也就是attached_pic 。这个 AVPacket 中所存储的内容就是这个 *.mp3等 ⽂件的封⾯图⽚。因此，也可以很好的解释了⽂章开头提到的为什么 st->disposition & AV_DISPOSITION_ATTACHED_PIC，这个操作可以决定是否可以继续向缓冲区中添加 AVPacket 。
// 4 检测video是否为attached_pic
if (is->queue_attachments_req) {
// attached_pic 附带的图⽚。⽐如说⼀些MP3，AAC⾳频⽂件附带的专辑封⾯，所以 需要注意的是⾳频⽂件不⼀定只存在⾳频流本身
if (is->video_st && is->video_st->disposition & AV_DISPOSITION_A TTACHED_PIC) {
AVPacket copy = { 0 };
if ((ret = av_packet_ref(©, &is->video_st->attached_pic) ) < 0)
goto fail; packet_queue_put(&is->videoq, ©);
packet_queue_put_nullpacket(&is->videoq, is->video_stream);
} is->queue_attachments_req = 0;
}
（5）检测队列是否已经有⾜够数据。
⾳频、视频、字幕队列都不是⽆限⼤的，如果不加以限制⼀直往队列放⼊packet，那将导致队列占⽤⼤量的内存空间，影响系统的性能，所以必须对队列的缓存⼤⼩进⾏控制。PacketQueue默认情况下会有⼤⼩限制，达到这个⼤⼩后，就需要等待10ms，以让消费者——解码线程能有时间消耗。
// 检测队列是否已经有⾜够数据
/* if the queue are full, no need to read more */
/* 缓存队列有⾜够的包，不需要继续读取数据 */
// 缓冲区不是⽆限⼤
if (infinite_buffer<1 &&
(is->audioq.size + is->videoq.size + is->subtitleq.size > MAX_QU EUE_SIZE
|| (stream_has_enough_packets(is->audio_st, is->audio_st ream, &is->audioq) &&
stream_has_enough_packets(is->video_st, is->video_st ream, &is->videoq) &&
stream_has_enough_packets(is->subtitle_st, is->subti tle_stream, &is->subtitleq))))
{
/* wait 10 ms */
SDL_LockMutex(wait_mutex);
// 如果没有唤醒则超时10ms退出，⽐如在seek操作时这⾥会被唤醒
SDL_CondWaitTimeout(is->continue_read_thread, wait_mutex, 10);
SDL_UnlockMutex(wait_mutex);
continue;
}
缓冲区满有两种可能：
第一，audioq，videoq，subtitleq三个PacketQueue的总字节数达到了MAX_QUEUE_SIZE（15M，为什么是15M？这⾥只是⼀个经验计算值，⽐如4K视频的码率以50Mbps计算，则15MB可以缓存2.4秒，从这么计算实际上如果我们真的是播放4K⽚源，15MB是偏⼩的数值，有些⽚源⽐较坑 同⼀个⽂件位置附近的pts差值超过5秒，此时如果视频要缓存5秒才能做同步，那15MB的缓存⼤⼩就不够了）。所以要根据实际的情况进行调整。
第二，等待10ms的条件是，⾳频、视频、字幕流都已有够⽤的包（stream_has_enough_packets），三者要同时成立才行。
第⼀种好理解，看下第⼆种中的stream_has_enough_packets。这是好多种情况的组合。
static int stream_has_enough_packets(AVStream *st, int stream_id, Pac ketQueue *queue)
{ return stream_id < 0 || // 没有该流
queue->abort_request || // 请求退出
(st->disposition & AV_DISPOSITION_ATTACHED_PIC) || // 是ATTACHED_PIC
queue->nb_packets > MIN_FRAMES // packet数>25
&& (!queue->duration || // 满⾜PacketQueue总时⻓为0
av_q2d(st->time_base) * queue->duration > 1.0);//或总时⻓超过1s
}
有这么⼏种情况包是够⽤的，也就是说可以足够去用，不用担心空包问题：
第一，流没有打开（stream_id < 0），没有相应的流返回逻辑true。
第二，有退出请求（queue->abort_request）。
第三，配置了AV_DISPOSITION_ATTACHED_PIC。
第四，packet队列内包个数⼤于MIN_FRAMES（>25），并满⾜PacketQueue总时⻓为0或总时⻓超过1s。
包是否足够思路：
第一，看总数据⼤⼩。
第二，每个packet队列的情况。
（6）检测码流是否已经播放结束。
是否循环播放。
是否⾃动退出。
⾮暂停状态才进⼀步检测码流是否已经播放完毕，注意：数据播放完毕和码流数据读取完毕是两个概念。只有，PacketQueue和FrameQueue都消耗完毕，才是真正的播放完毕。
// 检测码流是否已经播放结束
if (!is->paused // ⾮暂停
&& // 这⾥的执⾏是因为码流读取完毕后 插⼊空包所致
(!is->audio_st // 没有⾳频流
|| (is->auddec.finished == is->audioq.serial // 或者⾳频播放完毕
&& frame_queue_nb_remaining(&is->sampq) == 0))
&& (!is->video_st // 没有视频流
|| (is->viddec.finished == is->videoq.serial // 或者视频播放完毕
&& frame_queue_nb_remaining(&is->pictq) == 0))) {
if (loop != 1 // a 是否循环播放
&& (!loop || --loop)) {
//循环播放，自动从头开始
stream_seek(is, start_time != AV_NOPTS_VALUE ? start_time : 0, 0, 0);
} else if (autoexit) { // b 是否⾃动退出
ret = AVERROR_EOF; goto fail; } }
这⾥判断播放已完成的条件需要同时满⾜这几个条件：
第一，不在暂停状态
第二，⾳频未打开；或者打开了，但是解码已解完所有packet，⾃定义的解码器（decoder）serial等于PacketQueue的serial，并且FrameQueue中没有数据帧，音频数据已经消耗完毕。
PacketQueue.serial -> packet.serail -> decoder.pkt_serial
decoder.finished = decoder.pkt_serial
is->auddec.finished == is->audioq.serial 最新的播放序列的packet都解码完毕。
frame_queue_nb_remaining(&is->sampq) == 0 对应解码后的数据也播放完毕。
第三，视频未打开；或者打开了，但是解码已解完所有packet，⾃定义的解码器（decoder）serial等于PacketQueue的serial，并且FrameQueue中没有数据帧。视频数据已经播放完毕。
在确认⽬前码流已播放结束的情况下，⽤户有两个变量可以控制播放器⾏为：
第一，loop: 控制播放次数（当前这次也算在内，也就是最⼩就是1次了），0表示⽆限次。
第二，autoexit：⾃动退出，也就是播放完成后⾃动退出。就是不用自动循环。
loop条件简化的⾮常不友好，其意思是：如果loop==1，那么已经播了1次了，⽆需再seek重新播放。如果loop不是1，==0，随意，⽆限次循环；减1后还⼤于0（--loop），也允许循环。也就是每次播放完毕后，循环的次数就要减1。
是否循环播放
如果循环播放，即是将⽂件seek到起始位置 stream_seek(is, start_time != AV_NOPTS_VALUE ?start_time : 0, 0, 0); 注意，这⾥讲的的起始位置不⼀定是从头开始，具体也要看⽤户是否指定了起始播放位置。
是否⾃动退出。
如果播放完毕⾃动退出。
（7）使⽤av_read_frame读取数据包。
读取数据包很简单，但要注意传⼊的packet，av_read_frame不会释放其数据，⽽是每次都重新申请数据。注意，内存泄漏问题。
//读取媒体数据，得到的是⾳视频分离后、解码前的数据
// 调⽤不会释放pkt的数据，都是要⾃⼰去释放
ret = av_read_frame(ic, pkt);
（8）检测数据是否读取完毕。
if (ret < 0) {
if ((ret == AVERROR_EOF || avio_feof(ic->pb))
&& !is->eof)
{ // 插⼊空包说明码流数据读取完毕了，之前讲解码的时候说过刷空包是为了从解码 器把所有帧都读出来
if (is->video_stream >= 0)
//插入视频空包
packet_queue_put_nullpacket(&is->videoq, is->video_strea m);
if (is->audio_stream >= 0)
//插入音频空包
packet_queue_put_nullpacket(&is->audioq, is->audio_strea m);
if (is->subtitle_stream >= 0)
//插入字幕空包
packet_queue_put_nullpacket(&is->subtitleq, is->subtitle _stream);
is->eof = 1;// ⽂件读取完毕
} if (ic->pb && ic->pb->error)
break;
SDL_LockMutex(wait_mutex); //等待超时时间，运行读取线程。
SDL_CondWaitTimeout(is->continue_read_thread, wait_mutex, 10);
SDL_UnlockMutex(wait_mutex); // 继续循环 保证线程的运⾏，⽐如要seek到某个位置播放可以继 续响应
continue;
} else {
is->eof = 0;
}
数据读取完毕后，放对应⾳频、视频、字幕队列插⼊“空包”，以通知解码器冲刷buffer，将缓存的所有数据都解出来frame并取出来。然后继续在for{}循环，直到收到退出命令，或者loop播放，或者seek等操作。
（9）检测是否在播放范围内。
播放器可以设置：-ss 起始位置，以及 -t 播放时⻓。
// 检测是否在播放范围内
/* check if packet is in play range specified by user, then queue, o therwise discard */
// 获取流的起始时间
stream_start_time = ic->streams[pkt->stream_index]->start_time;
// 获取pack et的时间戳
pkt_ts = pkt->pts == AV_NOPTS_VALUE ? pkt->dts : pkt->pts;
// 这⾥的duration是在命令⾏时⽤来指定播放⻓度
pkt_in_play_range = duration == AV_NOPTS_VALUE ||
(pkt_ts - (stream_start_time != AV_NOPTS_VALUE ? stream_start_ti me : 0)) *
av_q2d(ic->streams[pkt->stream_index]->time_base) -
(double)(start_time != AV_NOPTS_VALUE ? start_time : 0) / 100000 0
<= ((double)duration / 1000000);
从流获取的参数说明，如下：
第一，stream_start_time，是从当前流AVStream->start_time获取到的时间，如果没有定义具体的值则默认为AV_NOPTS_VALUE，即该值是⽆效的；那stream_start_time有意义的就是0值。也就是说，默认是从0开始。
第二，pkt_ts，当前packet的时间戳，pts有效就⽤pts的，pts⽆效就⽤dts。
第三，duration，使⽤"-t value"指定的播放时⻓，默认值AV_NOPTS_VALUE，即该值⽆效不⽤参考。
第四，start_time，使⽤“-ss value”指定播放的起始位置，默认AV_NOPTS_VALUE，即该值⽆效不⽤参考。
pkt_in_play_range的值为0或1。
当没有指定duration播放时⻓时，很显然duration == AV_NOPTS_VALUE的逻辑值为1，所以pkt_in_play_range为1。
当duration被指定（-t value）且有效时，主要判断。
(pkt_ts - (stream_start_time != AV_NOPTS_VALUE ? stream_start_time : 0)) *
av_q2d(ic->streams[pkt->stream_index]->time_base) -
(double)(start_time != AV_NOPTS_VALUE ? start_time : 0) / 1000000
<= ((double)duration / 1000000);
实质就是当前时间戳 pkt_ts - start_time 是否 < duration，这⾥分为：
stream_start_time是否有效：有效就⽤实际值，⽆效就是从0开始。start_time 是否有效，有效就⽤实际值，⽆效就是从0开始。即是pkt_ts - stream_start_time - start_time < duration。设置了就有有效值，没设置就默认从0开始。
（10）将数据插⼊对应的队列。
// 将⾳视频数据分别送⼊相应的queue中
if (pkt->stream_index == is->audio_stream && pkt_in_play_range) {
//插入到音频packet队列
packet_queue_put(&is->audioq, pkt);
} else if (pkt->stream_index == is->video_stream && pkt_in_play_rang e
&& !(is->video_st->disposition & AV_DISPOSITION_ATTACHED _PIC)) {
//printf("pkt pts:%ld, dts:%ldn", pkt->pts, pkt->dts);
//插入到视频packet队列
packet_queue_put(&is->videoq, pkt);
} else if (pkt->stream_index == is->subtitle_stream && pkt_in_play_r ange) {
//插入到字幕packet队列
packet_queue_put(&is->subtitleq, pkt);
} else {
av_packet_unref(pkt);// 不⼊队列则直接释放数据
}
(3)退出线程处理
主要包括以下步骤：
第一，解复⽤器有打开则关闭avformat_close_input。
第二，调⽤SDL_PushEvent发送退出事件FF_QUIT_EVENT，发送的FF_QUIT_EVENT退出播放事件由event_loop()函数相应，收到FF_QUIT_EVENT后调⽤do_exit()做退出操作。
第三，消耗互斥量wait_mutex。
解码如下视频格式和参数。
可以看出来CPU占有率，还是挺低的，大概就在6%左右。效果不错。
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