FFmpeg 核心結構體關係圖解：協議、封裝、解碼、數據流

前言

FFmpeg 結構體眾多，初學者易迷失。本文將核心結構體按功能分為四類，梳理它們的層級關係與數據流向，附官方架構圖說明。

四大類核心結構體

a) 解協議層

• AVIOContext：I/O 操作上下文，封裝讀寫操作；
• URLProtocol：協議註冊表項，每種協議（http, rtmp, file 等）對應一個；
• URLContext：具體協議實例，存儲狀態、私有數據。

注意：FFmpeg 將本地文件視為 `file` 協議。

b) 解封裝層

• AVFormatContext：封裝格式上下文，統領全局，包含流列表、元數據等；
• AVInputFormat：解封裝器註冊表項（如 flv, mp4, mkv），每種格式一個。

c) 解碼層

• AVStream：每條音視頻流對應一個，含時間基、編解碼參數；
• AVCodecContext：編解碼器上下文，存儲具體編解碼參數（分辨率、採樣率等）；
• AVCodec：編解碼器註冊表項（如 h264, aac），含編解碼函數指針。

關係：`AVFormatContext` → 多個 `AVStream` → 各自一個 `AVCodecContext` → 對應一個 `AVCodec`。

d) 數據存儲層

• AVPacket：壓縮數據包（解碼前），通常一幀視頻或多幀音頻；
• AVFrame：解碼後原始數據（YUV/RGB/PCM），視頻一幀，音頻多幀。

結構體關係圖

數據流向總結

1. 協議層讀取字節流 →
2. 封裝層解析容器 → 產生 `AVPacket` →
3. 解碼層 `AVCodecContext` 解碼 `AVPacket` → 產生 `AVFrame` →
4. 上層應用渲染/播放 `AVFrame`。

學習建議

• 從 `AVFormatContext` 入手，理解 `avformat_open_input`/`avformat_find_stream_info` 流程；
• 重點掌握 `AVCodecContext` 配置與 `avcodec_send_packet`/`avcodec_receive_frame` 新 API；
• 結合 `leixiaohua1020` 博客系列文章逐模塊攻克。