ffplayソースコード分析---再生制御

ffplayは、FFmpegプロジェクトに付属するシンプルなプレーヤーで、FFmpegが提供するデコーダーとSDLライブラリを使用してビデオを再生します。この記事は、FFmpegプロジェクトバージョン4.1の分析に基づいています。ffplayのソースコードリストは次のとおりです。https：
//github.com/FFmpeg/FFmpeg/blob/n4.1/fftools/ffplay.c

プレイコントロール

一時停止/続行

一時停止/再開状態の切り替えは、ユーザーがスペースバーを押すことで実現されます。スペースバーを押すたびに、一時停止/再開状態が1回反転します。

7.1.1状態切り替えの一時停止/続行
関数呼び出しの関係は次のとおりです。

main() -->
event_loop() -->
toggle_pause() -->
stream_toggle_pause()

stream_toggle_pause（）は、状態のロールオーバーを実現します。

/* pause or resume the video */
static void stream_toggle_pause(VideoState *is)
{
    
    
    if (is->paused) {
    
    
        // 这里表示当前是暂停状态，将切换到继续播放状态。在继续播放之前，先将暂停期间流逝的时间加到frame_timer中
        is->frame_timer += av_gettime_relative() / 1000000.0 - is->vidclk.last_updated;
        if (is->read_pause_return != AVERROR(ENOSYS)) {
    
    
            is->vidclk.paused = 0;
        }
        set_clock(&is->vidclk, get_clock(&is->vidclk), is->vidclk.serial);
    }
    set_clock(&is->extclk, get_clock(&is->extclk), is->extclk.serial);
    is->paused = is->audclk.paused = is->vidclk.paused = is->extclk.paused = !is->paused;
}

一時停止状態でのビデオ再生

video_refresh（）関数には次のコードがあります。

/* called to display each frame */
static void video_refresh(void *opaque, double *remaining_time)
{
    
    
    ......
    
    // 视频播放
    if (is->video_st) {
    
    
        ......
        // 暂停处理：不停播放上一帧图像
        if (is->paused)
            goto display;
        
        ......
    }
    
    ......
}

一時停止状態では、画像の最後のフレーム（最後のフレーム）が実際に連続して再生されます。画面は更新されません。

フレームごとに再生

フレームごとの再生とは、ユーザーがsキーを押すたびに、プレーヤーが画像のフレームを再生することを意味します。
フレームごとの再生方法は、sキーを押すたびに状態が再生に切り替わり、1フレーム再生すると状態が一時停止に切り替わります。
関数呼び出しの関係は次のとおりです。

main() -->
event_loop() -->
step_to_next_frame() -->
stream_toggle_pause()

実装コードは、次のように比較的単純です。

static void step_to_next_frame(VideoState *is)
{
    
    
    /* if the stream is paused unpause it, then step */
    if (is->paused)
        stream_toggle_pause(is);        // 确保切换到播放状态，播放一帧画面
    is->step = 1;
}

/* called to display each frame */
static void video_refresh(void *opaque, double *remaining_time)
{
    
    
    ......
    
    // 视频播放
    if (is->video_st) {
    
    
        ......
        if (is->step && !is->paused)
            stream_toggle_pause(is);    // 逐帧播放模式下，播放一帧画面后暂停
        ......
    }
    
    ......
}

シーク操作

SEEK操作は、再生プログレスバーをマウスでドラッグするなど、ユーザーの介入によって再生プログレスを変更する方法です。

データ構造とSEEKロゴ

関連するデータ変数は次のように定義されています。

typedef struct VideoState {
    
    
    ......
    int seek_req;                   // 标识一次SEEK请求
    int seek_flags;                 // SEEK标志，诸如AVSEEK_FLAG_BYTE等
    int64_t seek_pos;               // SEEK的目标位置(当前位置+增量)
    int64_t seek_rel;               // 本次SEEK的位置增量
    ......
} VideoState;

「VideoState.seek_flags」はSEEKフラグを表します。SEEKロゴのタイプは次のように定義されています。

#define AVSEEK_FLAG_BACKWARD 1 ///< seek backward
#define AVSEEK_FLAG_BYTE     2 ///< seeking based on position in bytes
#define AVSEEK_FLAG_ANY      4 ///< seek to any frame, even non-keyframes
#define AVSEEK_FLAG_FRAME    8 ///< seeking based on frame number

ＳＥＥＫターゲット再生ポイント（以下、ＳＥＥＫポイントという）の決定は、異なるＳＥＥＫマークに応じて、以下の状況に分けられる。

• AVSEEK_FLAG_BYTE：SEEKポイントは、ファイル内の位置（バイト単位）に対応します。一部のデマルチプレクサは、この状況をサポートしていない場合があります。
• AVSEEK_FLAG_FRAME：SEEKポイントは、ストリーム内のフレームシリアル番号（？フレームシリアル番号またはフレーム
  PTS？）に対応し、ストリームはstream_indexによって指定されます。一部のデマルチプレクサは、この状況をサポートしていない場合があります。
• 上記の2つのフラグが含まれておらず、stream_indexが有効な場合：SEEKポイントはタイムスタンプに対応し、単位はストリームのタイムベースであり、ストリームはstream_indexによって指定されます。SEEKポイントの値は、「ターゲットフレームのポイント（秒）xストリームのタイムベース」によって取得されます。
• 上記の2つのフラグが含まれておらず、stream_indexが-1の場合、SEEKポイントはタイムスタンプに対応し、単位はAV_TIME_BASEです。SEEKポイントの値は、「ターゲットフレームのポイント（秒）×AV_TIME_BASE」によって取得されます。
• AVSEEK_FLAG_ANY：SEEKポイントはフレーム番号（未定）に対応し、再生ポイントは任意のフレーム（非キーフレームを含む）にとどまることができます。一部のデマルチプレクサは、この状況をサポートしていない場合があります。
• AVSEEK_FLAG_BACKWARD：忽略。

ここで、AV_TIME_BASEは、FFmpegによって内部的に使用されるタイムベースであり、次のように定義されます。

/**
 * Internal time base represented as integer
 */

#define AV_TIME_BASE            1000000

AV_TIME_BASEは1000000usを意味します。

SEEKトリガー方式

ユーザーが「PAGEUP」、「PAGEDOWN」、「UP」、「DOWN」、「LEFT」、「RHIGHT」ボタンを押し、マウスでプログレスバーをドラッグすると、再生の進行状況が変化し、SEEK操作がトリガーされます。 。

event_loop（）関数によって実行されるSDLメッセージ処理には、次のコードスニペットがあります。

case SDLK_LEFT:
    incr = seek_interval ? -seek_interval : -10.0;
    goto do_seek;
case SDLK_RIGHT:
    incr = seek_interval ? seek_interval : 10.0;
    goto do_seek;
case SDLK_UP:
    incr = 60.0;
    goto do_seek;
case SDLK_DOWN:
    incr = -60.0;
do_seek:
        if (seek_by_bytes) {
    
    
            pos = -1;
            if (pos < 0 && cur_stream->video_stream >= 0)
                pos = frame_queue_last_pos(&cur_stream->pictq);
            if (pos < 0 && cur_stream->audio_stream >= 0)
                pos = frame_queue_last_pos(&cur_stream->sampq);
            if (pos < 0)
                pos = avio_tell(cur_stream->ic->pb);
            if (cur_stream->ic->bit_rate)
                incr *= cur_stream->ic->bit_rate / 8.0;
            else
                incr *= 180000.0;
            pos += incr;
            stream_seek(cur_stream, pos, incr, 1);
        } else {
    
    
            pos = get_master_clock(cur_stream);
            if (isnan(pos))
                pos = (double)cur_stream->seek_pos / AV_TIME_BASE;
            pos += incr;
            if (cur_stream->ic->start_time != AV_NOPTS_VALUE && pos < cur_stream->ic->start_time / (double)AV_TIME_BASE)
                pos = cur_stream->ic->start_time / (double)AV_TIME_BASE;
            stream_seek(cur_stream, (int64_t)(pos * AV_TIME_BASE), (int64_t)(incr * AV_TIME_BASE), 0);
        }
    break;

seek_by_bytesが有効な場合（AVSEEK_FLAG_BYTEフラグに対応）、SEEKポイントはファイル内の位置に対応し、上記のコードは1秒のデータに対応する再生増分を設定します。無効な場合、SEEKポイントは再生時間。当面、seek_by_bytesが有効になるとは考えていません。

この関数は、次の関数を実装します。

• まず、SEEK操作の再生進行増分（SEEK増分）とターゲット再生ポイント（SEEKポイント）を決定します。seek_by_bytesが有効でない場合は、増分を10.0秒（ユーザーが「RHIGHT」を押したとき）などの選択した値に設定します。キー）。
• 同期されたマスタークロックに進行状況の増分を追加して、SEEKポイントを取得します。後続のSEEK操作で使用するために、最初に関連する値を記録します。stream_seek（cur_stream、（int64_t）（pos * AV_TIME_BASE）、（int64_t）（incr * AV_TIME_BASE）、0）;は、マイクロ秒単位の精度で、ターゲットの再生ポイントと再生進行状況の増分の2つのパラメーターを記録します。この関数を呼び出す前提は、セクション8.1のケース[4]のみを考慮することです。

単なる変数代入であるstream_seak（）関数の実装を見てください。

/* seek in the stream */
static void stream_seek(VideoState *is, int64_t pos, int64_t rel, int seek_by_bytes)
{
    
    
    if (!is->seek_req) {
    
    
        is->seek_pos = pos;
        is->seek_rel = rel;
        is->seek_flags &= ~AVSEEK_FLAG_BYTE;
        if (seek_by_bytes)
            is->seek_flags |= AVSEEK_FLAG_BYTE;
        is->seek_req = 1;
        SDL_CondSignal(is->continue_read_thread);
    }
}

SEEK操作の実装

SEEK操作は、逆多重化スレッドのメインループで処理されます。

static int read_thread(void *arg)
{
    
    
    ......
    for (;;) {
    
    
        if (is->seek_req) {
    
    
            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 correct direction in generation
//      of the seek_pos/seek_rel variables

            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,
                       "%s: error while seeking\n", is->ic->url);
            } else {
    
    
                if (is->audio_stream >= 0) {
    
    
                    packet_queue_flush(&is->audioq);
                    packet_queue_put(&is->audioq, &flush_pkt);
                }
                if (is->subtitle_stream >= 0) {
    
    
                    packet_queue_flush(&is->subtitleq);
                    packet_queue_put(&is->subtitleq, &flush_pkt);
                }
                if (is->video_stream >= 0) {
    
    
                    packet_queue_flush(&is->videoq);
                    packet_queue_put(&is->videoq, &flush_pkt);
                }
                if (is->seek_flags & AVSEEK_FLAG_BYTE) {
    
    
                   set_clock(&is->extclk, NAN, 0);
                } else {
    
    
                   set_clock(&is->extclk, seek_target / (double)AV_TIME_BASE, 0);
                }
            }
            is->seek_req = 0;
            is->queue_attachments_req = 1;
            is->eof = 0;
            if (is->paused)
                step_to_next_frame(is);
        }
    }
    ......
}

上記のコードのSEEK操作は、次の手順を実行します。

• avformat_seek_file（）を呼び出して、デマルチプレクサでのSEEKポイント切り替え操作を完了します。

// 函数原型
int avformat_seek_file(AVFormatContext *s, int stream_index, int64_t min_ts, int64_t ts, int64_t max_ts, int flags);

// 调用代码
ret = avformat_seek_file(is->ic, -1, seek_min, seek_target, seek_max, is->seek_flags);

この関数は、SEEK操作が完了するのを待ってから戻ります。実際の再生ポイントは、パラメータtsに最も近くなるように努め、[min_ts、max_ts]の間隔内で、ts位置が正常に再生できない可能性があるため、再生ポイントが必ずしもts位置にあるとは限りません。
関数のSEEKポイントに関連する3つのパラメーター（実際のパラメーター「seek_min」、「seek_target」、「seek_max」）は、SEEKフラグ（実際のパラメーター「is-> seek_flags」）に関連しています。ここでは「is-> seek_flags」です。値は0で、これはセクション7.4.1のセクション[4]の状況に対応します。

• 各デコーダーバッファフレームをフラッシュして、現在の再生シーケンスでフレームの再生を完了してから、新しい再生シーケンスを開始します（再生シーケンスは、各データ構造の「シリアル」変数でマークされますが、ここでは展開されません）。コードは次のように表示されます。

if (is->video_stream >= 0) {
    
    
    packet_queue_flush(&is->videoq);
    packet_queue_put(&is->videoq, &flush_pkt);
}

• このSEEKリクエストフラグをクリアしますis-> seek_req = 0;

記事のソース：https：//www.cnblogs.com/leisure_chn/p/10316225.html

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