FFmpeg —— 17.FFmpeg简易播放器的实现——视频播放

落日映苍穹つ 2021-09-24 04:54 565阅读 0赞

# 视频播放器基本原理 #

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2d1b3l1bmZlaTEyMw_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

> **解协议**  
> 将流媒体协议的数据，解析为标准的相应的封装格式数据。视音频在网络上传播的时候，常常采用各种流媒体协议，例如 HTTP，RTMP，或是 MMS 等等。这些协议在传输视音频数据的同时，也会传输一些信令数据。这些信令数据包括对播放的控制（播放，暂停，停止），或者对网络状态的描述等。解协议的过程中会去除掉信令数据而只保留视音频数据。例如，采用 RTMP 协议传输的数据，经过解协议操作后，输出 FLV 格式的数据。
> 
> **解封装**  
> 将输入的封装格式的数据，分离成为音频流压缩编码数据和视频流压缩编码数据。封装格式种类很多，例如 MP4，MKV，RMVB，TS，FLV，AVI 等等，它的作用就是将已经压缩编码的视频数据和音频数据按照一定的格式放到一起。例如，FLV 格式的数据，经过解封装操作后，输出 H.264 编码的视频码流和 AAC 编码的音频码流。
> 
> **解码**  
> 将视频/音频压缩编码数据，解码成为非压缩的视频/音频原始数据。音频的压缩编码标准包含 AAC，MP3，AC-3 等等，视频的压缩编码标准则包含 H.264，MPEG2，VC-1 等等。解码是整个系统中最重要也是最复杂的一个环节。通过解码，压缩编码的视频数据输出成为非压缩的颜色数据，例如 YUV420P，RGB 等等；压缩编码的音频数据输出成为非压缩的音频抽样数据，例如 PCM 数据。
> 
> **音视频同步**  
> 根据解封装模块处理过程中获取到的参数信息，同步解码出来的视频和音频数据，并将视频音频数据送至系统的显卡和声卡播放出来。

# 简易播放器的实现-视频播放 #

## 程序源码 ##

/*******************************************************************************
     * ffplayer.c
     *
     * history:
     *   2018-11-27 - [lei]     Create file: a simplest ffmpeg player
     *   2018-11-29 - [lei]     Refresh decoding thread with SDL event
     *
     * details:
     *   A simple ffmpeg player.
     *
     * refrence:
     *   1. https://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/38868499
     *   2. http://dranger.com/ffmpeg/ffmpegtutorial_all.html#tutorial01.html
     *   3. http://dranger.com/ffmpeg/ffmpegtutorial_all.html#tutorial02.html
     *******************************************************************************/
    
    #include <stdio.h>
    
    #define __STDC_CONSTANT_MACROS
    
    extern "C"
    {
    #include "libavutil/imgutils.h"
    #include <libavcodec/avcodec.h>
    #include <libavformat/avformat.h>
    #include <libswscale/swscale.h>
    #include <SDL2/SDL.h>
    #include <SDL2/SDL_video.h>
    #include <SDL2/SDL_render.h>
    #include <SDL2/SDL_rect.h>
    }
    
    #define SDL_USEREVENT_REFRESH  (SDL_USEREVENT + 1)
    
    static bool s_playing_exit = false;
    static bool s_playing_pause = false;
    
    
    // 按照opaque传入的播放帧率参数，按固定间隔时间发送刷新事件
    int sdl_thread_handle_refreshing(void *opaque)
    {
        SDL_Event sdl_event;
    
        int frame_rate = *((int *)opaque);
        int interval = (frame_rate > 0) ? 1000/frame_rate : 40;
    
        printf("frame rate %d FPS, refresh interval %d ms\n", frame_rate, interval);
    
        while (!s_playing_exit)
        {
            if (!s_playing_pause)
            {
                sdl_event.type = SDL_USEREVENT_REFRESH;
                SDL_PushEvent(&sdl_event);
            }
            SDL_Delay(interval);
        }
    
        return 0;
    }
    
    int main(int argc, char *argv[])
    {
        // Initalizing these to NULL prevents segfaults!
        AVFormatContext*    p_fmt_ctx = NULL;
        AVCodecContext*     p_codec_ctx = NULL;
        AVCodecParameters*  p_codec_par = NULL;
        AVCodec*            p_codec = NULL;
        AVFrame*            p_frm_raw = NULL;        // 帧，由包解码得到原始帧
        AVFrame*            p_frm_yuv = NULL;        // 帧，由原始帧色彩转换得到
        AVPacket*           p_packet = NULL;         // 包，从流中读出的一段数据
        struct SwsContext*  sws_ctx = NULL;
        int                 buf_size;
        uint8_t*            buffer = NULL;
        unsigned int        i;
        int                 v_idx;
        int                 ret;
        int                 res;
        int                 frame_rate;
        SDL_Window*         screen;
        SDL_Renderer*       sdl_renderer;
        SDL_Texture*        sdl_texture;
        SDL_Rect            sdl_rect;
        SDL_Thread*         sdl_thread;
        SDL_Event           sdl_event;
    
        res = 0;
    
        const char *filename = "input.mp4";
    
        // 初始化libavformat(所有格式)，注册所有复用器/解复用器
        // av_register_all();   // 已被申明为过时的，直接不再使用即可
    
        // A1. 打开视频文件：读取文件头，将文件格式信息存储在"fmt context"中
        ret = avformat_open_input(&p_fmt_ctx, filename, NULL, NULL);
        if (ret != 0)
        {
            printf("avformat_open_input() failed %d\n", ret);
            res = -1;
            goto exit0;
        }
    
        // A2. 搜索流信息：读取一段视频文件数据，尝试解码，将取到的流信息填入pFormatCtx->streams
        //     p_fmt_ctx->streams是一个指针数组，数组大小是pFormatCtx->nb_streams
        ret = avformat_find_stream_info(p_fmt_ctx, NULL);
        if (ret < 0)
        {
            printf("avformat_find_stream_info() failed %d\n", ret);
            res = -1;
            goto exit1;
        }
    
        // 将文件相关信息打印在标准错误设备上
        av_dump_format(p_fmt_ctx, 0, argv[1], 0);
    
        // A3. 查找第一个视频流
        v_idx = -1;
        for (i=0; i<p_fmt_ctx->nb_streams; i++)
        {
            if (p_fmt_ctx->streams[i]->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
            {
                v_idx = i;
                printf("Find a video stream, index %d\n", v_idx);
                frame_rate = p_fmt_ctx->streams[i]->avg_frame_rate.num /
                             p_fmt_ctx->streams[i]->avg_frame_rate.den;
                break;
            }
        }
        if (v_idx == -1)
        {
            printf("Cann't find a video stream\n");
            res = -1;
            goto exit1;
        }
    
        // A5. 为视频流构建解码器AVCodecContext
    
        // A5.1 获取解码器参数AVCodecParameters
        p_codec_par = p_fmt_ctx->streams[v_idx]->codecpar;
    
        // A5.2 获取解码器
        p_codec = avcodec_find_decoder(p_codec_par->codec_id);
        if (p_codec == NULL)
        {
            printf("Cann't find codec!\n");
            res = -1;
            goto exit1;
        }
    
        // A5.3 构建解码器AVCodecContext
        // A5.3.1 p_codec_ctx初始化：分配结构体，使用p_codec初始化相应成员为默认值
        p_codec_ctx = avcodec_alloc_context3(p_codec);
        if (p_codec_ctx == NULL)
        {
            printf("avcodec_alloc_context3() failed %d\n", ret);
            res = -1;
            goto exit1;
        }
        // A5.3.2 p_codec_ctx初始化：p_codec_par ==> p_codec_ctx，初始化相应成员
        ret = avcodec_parameters_to_context(p_codec_ctx, p_codec_par);
        if (ret < 0)
        {
            printf("avcodec_parameters_to_context() failed %d\n", ret);
            res = -1;
            goto exit2;
        }
        // A5.3.3 p_codec_ctx初始化：使用p_codec初始化p_codec_ctx，初始化完成
        ret = avcodec_open2(p_codec_ctx, p_codec, NULL);
        if (ret < 0)
        {
            printf("avcodec_open2() failed %d\n", ret);
            res = -1;
            goto exit2;
        }
    
        // A6. 分配AVFrame
        // A6.1 分配AVFrame结构，注意并不分配data buffer(即AVFrame.*data[])
        p_frm_raw = av_frame_alloc();
        if (p_frm_raw == NULL)
        {
            printf("av_frame_alloc() for p_frm_raw failed\n");
            res = -1;
            goto exit2;
        }
        p_frm_yuv = av_frame_alloc();
        if (p_frm_yuv == NULL)
        {
            printf("av_frame_alloc() for p_frm_yuv failed\n");
            res = -1;
            goto exit3;
        }
    
        // A6.2 为AVFrame.*data[]手工分配缓冲区，用于存储sws_scale()中目的帧视频数据
        //     p_frm_raw的data_buffer由av_read_frame()分配，因此不需手工分配
        //     p_frm_yuv的data_buffer无处分配，因此在此处手工分配
        buf_size = av_image_get_buffer_size(AV_PIX_FMT_YUV420P,
                                            p_codec_ctx->width,
                                            p_codec_ctx->height,
                                            1
                                            );
        // buffer将作为p_frm_yuv的视频数据缓冲区
        buffer = (uint8_t *)av_malloc(buf_size);
        if (buffer == NULL)
        {
            printf("av_malloc() for buffer failed\n");
            res = -1;
            goto exit4;
        }
        // 使用给定参数设定p_frm_yuv->data和p_frm_yuv->linesize
        ret = av_image_fill_arrays(p_frm_yuv->data,     // dst data[]
                                   p_frm_yuv->linesize, // dst linesize[]
                                   buffer,              // src buffer
                                   AV_PIX_FMT_YUV420P,  // pixel format
                                   p_codec_ctx->width,  // width
                                   p_codec_ctx->height, // height
                                   1                    // align
                                   );
        if (ret < 0)
        {
            printf("av_image_fill_arrays() failed %d\n", ret);
            res = -1;
            goto exit5;
        }
    
        // A7. 初始化SWS context，用于后续图像转换
        //     此处第6个参数使用的是FFmpeg中的像素格式，对比参考注释B4
        //     FFmpeg中的像素格式AV_PIX_FMT_YUV420P对应SDL中的像素格式SDL_PIXELFORMAT_IYUV
        //     如果解码后得到图像的不被SDL支持，不进行图像转换的话，SDL是无法正常显示图像的
        //     如果解码后得到图像的能被SDL支持，则不必进行图像转换
        //     这里为了编码简便，统一转换为SDL支持的格式AV_PIX_FMT_YUV420P==>SDL_PIXELFORMAT_IYUV
        sws_ctx = sws_getContext(p_codec_ctx->width,    // src width
                                 p_codec_ctx->height,   // src height
                                 p_codec_ctx->pix_fmt,  // src format
                                 p_codec_ctx->width,    // dst width
                                 p_codec_ctx->height,   // dst height
                                 AV_PIX_FMT_YUV420P,    // dst format
                                 SWS_BICUBIC,           // flags
                                 NULL,                  // src filter
                                 NULL,                  // dst filter
                                 NULL                   // param
                                 );
        if (sws_ctx == NULL)
        {
            printf("sws_getContext() failed\n");
            res = -1;
            goto exit6;
        }
    
        // B1. 初始化SDL子系统：缺省(事件处理、文件IO、线程)、视频、音频、定时器
        if (SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO | SDL_INIT_TIMER))
        {
            printf("SDL_Init() failed: %s\n", SDL_GetError());
            res = -1;
            goto exit6;
        }
    
        // B2. 创建SDL窗口，SDL 2.0支持多窗口
        //     SDL_Window即运行程序后弹出的视频窗口，同SDL 1.x中的SDL_Surface
        screen = SDL_CreateWindow("simple ffplayer",
                                  SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED,// 不关心窗口X坐标
                                  SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED,// 不关心窗口Y坐标
                                  p_codec_ctx->width,
                                  p_codec_ctx->height,
                                  SDL_WINDOW_OPENGL
                                  );
    
        if (screen == NULL)
        {
            printf("SDL_CreateWindow() failed: %s\n", SDL_GetError());
            res = -1;
            goto exit7;
        }
    
        // B3. 创建SDL_Renderer
        //     SDL_Renderer：渲染器
        sdl_renderer = SDL_CreateRenderer(screen, -1, 0);
        if (sdl_renderer == NULL)
        {
            printf("SDL_CreateRenderer() failed: %s\n", SDL_GetError());
            res = -1;
            goto exit7;
        }
    
        // B4. 创建SDL_Texture
        //     一个SDL_Texture对应一帧YUV数据，同SDL 1.x中的SDL_Overlay
        //     此处第2个参数使用的是SDL中的像素格式，对比参考注释A7
        //     FFmpeg中的像素格式AV_PIX_FMT_YUV420P对应SDL中的像素格式SDL_PIXELFORMAT_IYUV
        sdl_texture = SDL_CreateTexture(sdl_renderer,
                                        SDL_PIXELFORMAT_IYUV,
                                        SDL_TEXTUREACCESS_STREAMING,
                                        p_codec_ctx->width,
                                        p_codec_ctx->height
                                        );
        if (sdl_texture == NULL)
        {
            printf("SDL_CreateTexture() failed: %s\n", SDL_GetError());
            res = -1;
            goto exit7;
        }
    
        sdl_rect.x = 0;
        sdl_rect.y = 0;
        sdl_rect.w = p_codec_ctx->width;
        sdl_rect.h = p_codec_ctx->height;
    
        p_packet = (AVPacket *)av_malloc(sizeof(AVPacket));
        if (p_packet == NULL)
        {
            printf("SDL_CreateThread() failed: %s\n", SDL_GetError());
            res = -1;
            goto exit7;
        }
    
        // B5. 创建定时刷新事件线程，按照预设帧率产生刷新事件
        sdl_thread = SDL_CreateThread(sdl_thread_handle_refreshing, NULL, (void *)&frame_rate);
        if (sdl_thread == NULL)
        {
            printf("SDL_CreateThread() failed: %s\n", SDL_GetError());
            res = -1;
            goto exit8;
        }
    
        while (1)
        {
            // B6. 等待刷新事件
            SDL_WaitEvent(&sdl_event);
    
            if (sdl_event.type == SDL_USEREVENT_REFRESH)
            {
                // A8. 从视频文件中读取一个packet
                //     packet可能是视频帧、音频帧或其他数据，解码器只会解码视频帧或音频帧，非音视频数据并不会被
                //     扔掉、从而能向解码器提供尽可能多的信息
                //     对于视频来说，一个packet只包含一个frame
                //     对于音频来说，若是帧长固定的格式则一个packet可包含整数个frame，
                //                   若是帧长可变的格式则一个packet只包含一个frame
                while (av_read_frame(p_fmt_ctx, p_packet) == 0)
                {
                    if (p_packet->stream_index == v_idx)  // 取到一帧视频帧，则退出
                    {
                        break;
                    }
                }
    
                // A9. 视频解码：packet ==> frame
                // A9.1 向解码器喂数据，一个packet可能是一个视频帧或多个音频帧，此处音频帧已被上一句滤掉
                ret = avcodec_send_packet(p_codec_ctx, p_packet);
                if (ret != 0)
                {
                    printf("avcodec_send_packet() failed %d\n", ret);
                    res = -1;
                    goto exit8;
                }
                // A9.2 接收解码器输出的数据，此处只处理视频帧，每次接收一个packet，将之解码得到一个frame
                ret = avcodec_receive_frame(p_codec_ctx, p_frm_raw);
                if (ret != 0)
                {
                    if (ret == AVERROR_EOF)
                    {
                        printf("avcodec_receive_frame(): the decoder has been fully flushed\n");
                    }
                    else if (ret == AVERROR(EAGAIN))
                    {
                        printf("avcodec_receive_frame(): output is not available in this state - "
                                "user must try to send new input\n");
                        continue;
                    }
                    else if (ret == AVERROR(EINVAL))
                    {
                        printf("avcodec_receive_frame(): codec not opened, or it is an encoder\n");
                    }
                    else
                    {
                        printf("avcodec_receive_frame(): legitimate decoding errors\n");
                    }
                    res = -1;
                    goto exit8;
                }
    
                // A10. 图像转换：p_frm_raw->data ==> p_frm_yuv->data
                // 将源图像中一片连续的区域经过处理后更新到目标图像对应区域，处理的图像区域必须逐行连续
                // plane: 如YUV有Y、U、V三个plane，RGB有R、G、B三个plane
                // slice: 图像中一片连续的行，必须是连续的，顺序由顶部到底部或由底部到顶部
                // stride/pitch: 一行图像所占的字节数，Stride=BytesPerPixel*Width+Padding，注意对齐
                // AVFrame.*data[]: 每个数组元素指向对应plane
                // AVFrame.linesize[]: 每个数组元素表示对应plane中一行图像所占的字节数
                sws_scale(sws_ctx,                                  // sws context
                          (const uint8_t *const *)p_frm_raw->data,  // src slice
                          p_frm_raw->linesize,                      // src stride
                          0,                                        // src slice y
                          p_codec_ctx->height,                      // src slice height
                          p_frm_yuv->data,                          // dst planes
                          p_frm_yuv->linesize                       // dst strides
                          );
    
                // B7. 使用新的YUV像素数据更新SDL_Rect
                SDL_UpdateYUVTexture(sdl_texture,                   // sdl texture
                                     &sdl_rect,                     // sdl rect
                                     p_frm_yuv->data[0],            // y plane
                                     p_frm_yuv->linesize[0],        // y pitch
                                     p_frm_yuv->data[1],            // u plane
                                     p_frm_yuv->linesize[1],        // u pitch
                                     p_frm_yuv->data[2],            // v plane
                                     p_frm_yuv->linesize[2]         // v pitch
                                     );
    
                // B8. 使用特定颜色清空当前渲染目标
                SDL_RenderClear(sdl_renderer);
                // B9. 使用部分图像数据(texture)更新当前渲染目标
                SDL_RenderCopy(sdl_renderer,                        // sdl renderer
                               sdl_texture,                         // sdl texture
                               NULL,                                // src rect, if NULL copy texture
                               &sdl_rect                            // dst rect
                               );
    
                // B10. 执行渲染，更新屏幕显示
                SDL_RenderPresent(sdl_renderer);
    
                av_packet_unref(p_packet);
            }
            else if (sdl_event.type == SDL_KEYDOWN)
            {
                if (sdl_event.key.keysym.sym == SDLK_SPACE)
                {
                    // 用户按空格键，暂停/继续状态切换
                    s_playing_pause = !s_playing_pause;
                    printf("player %s\n", s_playing_pause ? "pause" : "continue");
                }
            }
            else if (sdl_event.type == SDL_QUIT)
            {
                // 用户按下关闭窗口按钮
                printf("SDL event QUIT\n");
                s_playing_exit = true;
                break;
            }
            else
            {
                // printf("Ignore SDL event 0x%04X\n", sdl_event.type);
            }
        }
    
        //FIX: Flush Frames remained in Codec
        while (1)
    	{
            ret = avcodec_send_packet(p_codec_ctx, p_packet);
            if (ret != 0)
            {
                printf("avcodec_send_packet() failed %d\n", ret);
                res = -1;
                goto exit8;
            }
            ret = avcodec_receive_frame(p_codec_ctx, p_frm_raw);
            if (ret != 0)
            {
                if (ret == AVERROR_EOF)
                {
                    printf("avcodec_receive_frame(): the decoder has been fully flushed\n");
                }
                else if (ret == AVERROR(EAGAIN))
                {
                    printf("avcodec_receive_frame(): output is not available in this state - "
                            "user must try to send new input\n");
                    continue;
                }
                else if (ret == AVERROR(EINVAL))
                {
                    printf("avcodec_receive_frame(): codec not opened, or it is an encoder\n");
                }
                else
                {
                    printf("avcodec_receive_frame(): legitimate decoding errors\n");
                }
                res = -1;
                goto exit8;
            }
    
            sws_scale(sws_ctx,                                  // sws context
                      (const uint8_t *const *)p_frm_raw->data,  // src slice
                      p_frm_raw->linesize,                      // src stride
                      0,                                        // src slice y
                      p_codec_ctx->height,                      // src slice height
                      p_frm_yuv->data,                          // dst planes
                      p_frm_yuv->linesize                       // dst strides
                      );
    
            SDL_UpdateYUVTexture(sdl_texture,                   // sdl texture
                                 &sdl_rect,                     // sdl rect
                                 p_frm_yuv->data[0],            // y plane
                                 p_frm_yuv->linesize[0],        // y pitch
                                 p_frm_yuv->data[1],            // u plane
                                 p_frm_yuv->linesize[1],        // u pitch
                                 p_frm_yuv->data[2],            // v plane
                                 p_frm_yuv->linesize[2]         // v pitch
                                 );
    
            SDL_RenderClear(sdl_renderer);
            SDL_RenderCopy(sdl_renderer,                        // sdl renderer
                           sdl_texture,                         // sdl texture
                           NULL,                                // src rect, if NULL copy texture
                           &sdl_rect                            // dst rect
                           );
    
            SDL_RenderPresent(sdl_renderer);
    
            av_packet_unref(p_packet);
    
    	}
    
    exit8:
        SDL_Quit();
    exit7:
        av_packet_unref(p_packet);
    exit6:
        sws_freeContext(sws_ctx);
    exit5:
        av_free(buffer);
    exit4:
        av_frame_free(&p_frm_yuv);
    exit3:
        av_frame_free(&p_frm_raw);
    exit2:
        avcodec_free_context(&p_codec_ctx);
    exit1:
        avformat_close_input(&p_fmt_ctx);
    exit0:
        return res;
    }

## 源码流程简述  ##

> media file --\[decode\]--> raw frame --\[scale\]--> yuv frame --\[SDL\]--> display media file ------------> p\_frm\_raw -----------> p\_frm\_yuv ---------> sdl\_renderer

加上相关关键函数后，流程如下：

> media\_file ---\[av\_read\_frame()\]-----------> p\_packet ---\[avcodec\_send\_packet()\]-----> decoder ---\[avcodec\_receive\_frame()\]---> p\_frm\_raw ---\[sws\_scale()\]---------------> p\_frm\_yuv ---\[SDL\_UpdateYUVTexture()\]----> display

## 解码及显示过程  ##

### 读取视频数据  ###

调用 av\_read\_frame() 从输入文件中读取视频数据包

// A8. 从视频文件中读取一个packet
    //     packet可能是视频帧、音频帧或其他数据，解码器只会解码视频帧或音频帧，非音视频数据并不会被
    //     扔掉、从而能向解码器提供尽可能多的信息
    //     对于视频来说，一个packet只包含一个frame
    //     对于音频来说，若是帧长固定的格式则一个packet可包含整数个frame，
    //                   若是帧长可变的格式则一个packet只包含一个frame
    while (av_read_frame(p_fmt_ctx, p_packet) == 0)
    {
        if (p_packet->stream_index == v_idx)  // 取到一帧视频帧，则退出
        {
            break;
        }
    }

###  视频数据解码 ###

调用 avcodec\_send\_packet() 和 avcodec\_receive\_frame() 对视频数据解码

// A9. 视频解码：packet ==> frame
    // A9.1 向解码器喂数据，一个packet可能是一个视频帧或多个音频帧，此处音频帧已被上一句滤掉
    ret = avcodec_send_packet(p_codec_ctx, p_packet);
    if (ret != 0)
    {
        printf("avcodec_send_packet() failed %d\n", ret);
        res = -1;
        goto exit8;
    }
    // A9.2 接收解码器输出的数据，此处只处理视频帧，每次接收一个packet，将之解码得到一个frame
    ret = avcodec_receive_frame(p_codec_ctx, p_frm_raw);
    if (ret != 0)
    {
        if (ret == AVERROR_EOF)
        {
            printf("avcodec_receive_frame(): the decoder has been fully flushed\n");
        }
        else if (ret == AVERROR(EAGAIN))
        {
            printf("avcodec_receive_frame(): output is not available in this state - "
                    "user must try to send new input\n");
            continue;
        }
        else if (ret == AVERROR(EINVAL))
        {
            printf("avcodec_receive_frame(): codec not opened, or it is an encoder\n");
        }
        else
        {
            printf("avcodec_receive_frame(): legitimate decoding errors\n");
        }
        res = -1;
        goto exit8;
    }

### 图像格式转换 ###

图像格式转换的目的，是为了解码后的视频帧能被 SDL 正常显示。因为 FFmpeg 解码后得到的图像格式不一定就能被 SDL 支持，这种情况下不作图像转换是无法正常显示的。

图像转换初始化相关：

// A7. 初始化SWS context，用于后续图像转换
    //     此处第6个参数使用的是FFmpeg中的像素格式，对比参考注释B4
    //     FFmpeg中的像素格式AV_PIX_FMT_YUV420P对应SDL中的像素格式SDL_PIXELFORMAT_IYUV
    //     如果解码后得到图像的不被SDL支持，不进行图像转换的话，SDL是无法正常显示图像的
    //     如果解码后得到图像的能被SDL支持，则不必进行图像转换
    //     这里为了编码简便，统一转换为SDL支持的格式AV_PIX_FMT_YUV420P==>SDL_PIXELFORMAT_IYUV
    sws_ctx = sws_getContext(p_codec_ctx->width,    // src width
                             p_codec_ctx->height,   // src height
                             p_codec_ctx->pix_fmt,  // src format
                             p_codec_ctx->width,    // dst width
                             p_codec_ctx->height,   // dst height
                             AV_PIX_FMT_YUV420P,    // dst format
                             SWS_BICUBIC,           // flags
                             NULL,                  // src filter
                             NULL,                  // dst filter
                             NULL                   // param
                             );
    
    // B4. 创建SDL_Texture
    //     一个SDL_Texture对应一帧YUV数据，同SDL 1.x中的SDL_Overlay
    //     此处第2个参数使用的是SDL中的像素格式，对比参考注释A7
    //     FFmpeg中的像素格式AV_PIX_FMT_YUV420P对应SDL中的像素格式SDL_PIXELFORMAT_IYUV
    sdl_texture = SDL_CreateTexture(sdl_renderer, 
                                    SDL_PIXELFORMAT_IYUV, 
                                    SDL_TEXTUREACCESS_STREAMING,
                                    p_codec_ctx->width,
                                    p_codec_ctx->height
                                    );

图像格式转换过程调用 sws\_scale() 实现：

// A10. 图像转换：p_frm_raw->data ==> p_frm_yuv->data
    // 将源图像中一片连续的区域经过处理后更新到目标图像对应区域，处理的图像区域必须逐行连续
    // plane: 如YUV有Y、U、V三个plane，RGB有R、G、B三个plane
    // slice: 图像中一片连续的行，必须是连续的，顺序由顶部到底部或由底部到顶部
    // stride/pitch: 一行图像所占的字节数，Stride=BytesPerPixel*Width+Padding，注意对齐
    // AVFrame.*data[]: 每个数组元素指向对应plane
    // AVFrame.linesize[]: 每个数组元素表示对应plane中一行图像所占的字节数
    sws_scale(sws_ctx,                                  // sws context
              (const uint8_t *const *)p_frm_raw->data,  // src slice
              p_frm_raw->linesize,                      // src stride
              0,                                        // src slice y
              p_codec_ctx->height,                      // src slice height
              p_frm_yuv->data,                          // dst planes
              p_frm_yuv->linesize                       // dst strides
              );

### 显示 ###

调用 SDL 相关函数将图像在屏幕上显示：

// B7. 使用新的YUV像素数据更新SDL_Rect
    SDL_UpdateYUVTexture(sdl_texture,                   // sdl texture
                         &sdl_rect,                     // sdl rect
                         p_frm_yuv->data[0],            // y plane
                         p_frm_yuv->linesize[0],        // y pitch
                         p_frm_yuv->data[1],            // u plane
                         p_frm_yuv->linesize[1],        // u pitch
                         p_frm_yuv->data[2],            // v plane
                         p_frm_yuv->linesize[2]         // v pitch
                         );
    
    // B8. 使用特定颜色清空当前渲染目标
    SDL_RenderClear(sdl_renderer);
    // B9. 使用部分图像数据(texture)更新当前渲染目标
    SDL_RenderCopy(sdl_renderer,                        // sdl renderer
                   sdl_texture,                         // sdl texture
                   NULL,                                // src rect, if NULL copy texture
                   &sdl_rect                            // dst rect
                   );
    
    // B10. 执行渲染，更新屏幕显示
    SDL_RenderPresent(sdl_renderer);

###  帧率控制-定时刷新机制 ###

两个线程：定时刷新线程 + 解码主线程，定时刷新线程按计算出的帧率发送自定义 SDL 事件，通知解码主线程解码主线程收到 SDL 事件后，获取一个视频帧解码并显示。

# 问题总结 #

增加了“flush\_decoder”功能

当av\_read\_frame()循环退出的时候，实际上解码器中可能还包含剩余的几帧数据。因此需要通过“flush\_decoder”将这几帧数据输出。“flush\_decoder”功能简而言之即直接调用avcodec\_decode\_video2()获得AVFrame，而不再向解码器传递AVPacket

while (1)
    	{
            ret = avcodec_send_packet(p_codec_ctx, p_packet);
            if (ret != 0)
            {
                printf("avcodec_send_packet() failed %d\n", ret);
                res = -1;
                goto exit8;
            }
            ret = avcodec_receive_frame(p_codec_ctx, p_frm_raw);
            if (ret != 0)
            {
                if (ret == AVERROR_EOF)
                {
                    printf("avcodec_receive_frame(): the decoder has been fully flushed\n");
                }
                else if (ret == AVERROR(EAGAIN))
                {
                    printf("avcodec_receive_frame(): output is not available in this state - "
                            "user must try to send new input\n");
                    continue;
                }
                else if (ret == AVERROR(EINVAL))
                {
                    printf("avcodec_receive_frame(): codec not opened, or it is an encoder\n");
                }
                else
                {
                    printf("avcodec_receive_frame(): legitimate decoding errors\n");
                }
                res = -1;
                goto exit8;
            }
    
            sws_scale(sws_ctx,                                  // sws context
                      (const uint8_t *const *)p_frm_raw->data,  // src slice
                      p_frm_raw->linesize,                      // src stride
                      0,                                        // src slice y
                      p_codec_ctx->height,                      // src slice height
                      p_frm_yuv->data,                          // dst planes
                      p_frm_yuv->linesize                       // dst strides
                      );
    
            SDL_UpdateYUVTexture(sdl_texture,                   // sdl texture
                                 &sdl_rect,                     // sdl rect
                                 p_frm_yuv->data[0],            // y plane
                                 p_frm_yuv->linesize[0],        // y pitch
                                 p_frm_yuv->data[1],            // u plane
                                 p_frm_yuv->linesize[1],        // u pitch
                                 p_frm_yuv->data[2],            // v plane
                                 p_frm_yuv->linesize[2]         // v pitch
                                 );
    
            SDL_RenderClear(sdl_renderer);
            SDL_RenderCopy(sdl_renderer,                        // sdl renderer
                           sdl_texture,                         // sdl texture
                           NULL,                                // src rect, if NULL copy texture
                           &sdl_rect                            // dst rect
                           );
    
            SDL_RenderPresent(sdl_renderer);
    
            av_packet_unref(p_packet);
    
    	}

#  参考 #

[简易播放器的实现2-视频播放][2-]

[最简单的基于FFMPEG+SDL的视频播放器 ver2 ][FFMPEG_SDL_ ver2]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2d1b3l1bmZlaTEyMw_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20210923/4661da573a0240528a7b504cf5f379fe.png
[2-]: https://www.cnblogs.com/leisure_chn/p/10047035.html
[FFMPEG_SDL_ ver2]: https://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/38868499