FFmpeg源码:avio_r8、avio_rl16、avio_rl24、avio_rl32、avio_rl64函数分析

发布于:2024-07-31 ⋅ 阅读:(118) ⋅ 点赞:(0)

一、引言

AVIOContext是FFmpeg(本文演示用的FFmpeg源码版本为5.0.3)中的字节流上下文结构体,用来管理输入输出数据。打开一个媒体文件的时候,需要先把数据从硬盘读到缓冲区,然后会用到AVIOContext中的如下成员:

typedef struct AVIOContext {
//...
    /*
     * The following shows the relationship between buffer, buf_ptr,
     * buf_ptr_max, buf_end, buf_size, and pos, when reading and when writing
     * (since AVIOContext is used for both):
     *
     **********************************************************************************
     *                                   READING
     **********************************************************************************
     *
     *                            |              buffer_size              |
     *                            |---------------------------------------|
     *                            |                                       |
     *
     *                         buffer          buf_ptr       buf_end
     *                            +---------------+-----------------------+
     *                            |/ / / / / / / /|/ / / / / / /|         |
     *  read buffer:              |/ / consumed / | to be read /|         |
     *                            |/ / / / / / / /|/ / / / / / /|         |
     *                            +---------------+-----------------------+
     *
     *                                                         pos
     *              +-------------------------------------------+-----------------+
     *  input file: |                                           |                 |
     *              +-------------------------------------------+-----------------+
     *
     *
     **********************************************************************************
     *                                   WRITING
     **********************************************************************************
     *
     *                             |          buffer_size                 |
     *                             |--------------------------------------|
     *                             |                                      |
     *
     *                                                buf_ptr_max
     *                          buffer                 (buf_ptr)       buf_end
     *                             +-----------------------+--------------+
     *                             |/ / / / / / / / / / / /|              |
     *  write buffer:              | / / to be flushed / / |              |
     *                             |/ / / / / / / / / / / /|              |
     *                             +-----------------------+--------------+
     *                               buf_ptr can be in this
     *                               due to a backward seek
     *
     *                            pos
     *               +-------------+----------------------------------------------+
     *  output file: |             |                                              |
     *               +-------------+----------------------------------------------+
     *
     */
    unsigned char *buffer;  /**< Start of the buffer. */
    int buffer_size;        /**< Maximum buffer size */
    unsigned char *buf_ptr; /**< Current position in the buffer */
    unsigned char *buf_end; /**< End of the data, may be less than
                                 buffer+buffer_size if the read function returned
                                 less data than requested, e.g. for streams where
                                 no more data has been received yet. */
//...
    int64_t pos;            /**< position in the file of the current buffer */
//...
} AVIOContext;

从输入缓冲区读取数据的时候,

成员变量buffer:恒指向输入缓冲区的开头。

成员变量buffer_size:成员buffer指向的缓冲区的大小,单位为字节。

成员变量buf_ptr:指向输入缓冲区中当前读取到的位置。

成员变量buf_end:恒指向输入缓冲区的末尾。

简单来讲:

     *                                   READING
     **********************************************************************************
     *
     *                            |              buffer_size              |
     *                            |---------------------------------------|
     *                            |                                       |
     *
     *                         buffer          buf_ptr       buf_end
     *                            +---------------+-----------------------+
     *                            |/ / / / / / / /|/ / / / / / /|         |
     *  read buffer:              |/ / consumed / | to be read /|         |
     *                            |/ / / / / / / /|/ / / / / / /|         |
     *                            +---------------+-----------------------+

FFmpeg源码中通过下面函数读取AVIOContext结构体中成员变量buffer指向的输入缓冲区的数据。这些函数都声明在FFmpeg源码的头文件libavformat/avio.h中:

/**
 * @name Functions for reading from AVIOContext
 * @{
 *
 * @note return 0 if EOF, so you cannot use it if EOF handling is
 *       necessary
 */
int          avio_r8  (AVIOContext *s);
unsigned int avio_rl16(AVIOContext *s);
unsigned int avio_rl24(AVIOContext *s);
unsigned int avio_rl32(AVIOContext *s);
uint64_t     avio_rl64(AVIOContext *s);
unsigned int avio_rb16(AVIOContext *s);
unsigned int avio_rb24(AVIOContext *s);
unsigned int avio_rb32(AVIOContext *s);
uint64_t     avio_rb64(AVIOContext *s);

二、avio_r8函数的定义

avio_r8函数定义在FFmpeg源码的源文件libavformat/aviobuf.c中:


/* XXX: put an inline version */
int avio_r8(AVIOContext *s)
{
    if (s->buf_ptr >= s->buf_end)
        fill_buffer(s);
    if (s->buf_ptr < s->buf_end)
        return *s->buf_ptr++;
    return 0;
}

该函数作用是:如果还没有读取到输入缓冲区的结尾,返回读取到的该输入缓冲区中的一个字节数据,也就是返回s->buf_ptr指向的一个字节数据,然后让s->buf_ptr指向下一个字节数据。如果已经读取到输入缓冲区的末尾,返回0。注意:读取到缓冲区的结尾时,该函数返回0,所以不能同时用它来读取ASCII值为0的字节并且判断是否读到了结尾,否则会冲突。也就是说avio_r8函数要么只能读取字符串但可以判断是否到了结尾,要么能读取二进制数据但不能判断是否到了结尾。一般来讲选择后者的用法,即用它读取二进制数据(包含ASCII值为0的数据)但不判断是否到了结尾。

三、avio_rl16函数的定义

avio_rl16函数定义在FFmpeg源码的源文件libavformat/aviobuf.c中:

unsigned int avio_rl16(AVIOContext *s)
{
    unsigned int val;
    val = avio_r8(s);
    val |= avio_r8(s) << 8;
    return val;
}

该函数作用是:如果还没有读取到输入缓冲区的结尾,返回按照小端模式读取到的该输入缓冲区中的二个字节数据,然后让s->buf_ptr指向下下个字节的数据。如果已经读取到输入缓冲区的末尾,返回0。注意:该函数跟avio_r8函数一样,一般用它来读取二进制数据(包含ASCII值为0的数据)但不判断是否到了结尾。

四、其它相关函数

同理:

avio_rl24函数:如果还没有读取到输入缓冲区的结尾,返回按照小端模式读取到的该输入缓冲区中的三个字节数据,然后让s->buf_ptr的值+3。如果已经读取到输入缓冲区的末尾,返回0。

avio_rl32函数:如果还没有读取到输入缓冲区的结尾,返回按照小端模式读取到的该输入缓冲区中的四个字节数据,然后让s->buf_ptr的值+4。如果已经读取到输入缓冲区的末尾,返回0。

avio_rl64函数:如果还没有读取到输入缓冲区的结尾,返回按照小端模式读取到的该输入缓冲区中的八个字节数据,然后让s->buf_ptr的值+8。如果已经读取到输入缓冲区的末尾,返回0。

avio_rb16函数:如果还没有读取到输入缓冲区的结尾,返回按照大端模式读取到的该输入缓冲区中的二个字节数据,然后让s->buf_ptr的值+2。如果已经读取到输入缓冲区的末尾,返回0。

avio_rb24函数:如果还没有读取到输入缓冲区的结尾,返回按照大端模式读取到的该输入缓冲区中的三个字节数据,然后让s->buf_ptr的值+3。如果已经读取到输入缓冲区的末尾,返回0。

avio_rb32函数:如果还没有读取到输入缓冲区的结尾,返回按照大端模式读取到的该输入缓冲区中的四个字节数据,然后让s->buf_ptr的值+4。如果已经读取到输入缓冲区的末尾,返回0。

avio_rb64函数:如果还没有读取到输入缓冲区的结尾,返回按照大端模式读取到的该输入缓冲区中的八个字节数据,然后让s->buf_ptr的值+8。如果已经读取到输入缓冲区的末尾,返回0。

所有函数跟avio_r8函数一样,一般用它们来读取二进制数据(包含ASCII值为0的数据)但不判断是否到了结尾。


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