FFmpeg如何添加一个Codec

简介

支持FFmpeg 4.2版本

用decoder做示例：

libavcodec/allcodecs.c
extern AVCodec ff_h264_xxx_decoder;
libavcodec/Makefile
OBJS-$(CONFIG_H264_XXX_DECODER) += xxx.o yyy.o
libavcodec/xxx.c yyy.c
代码实现
执行configure
新增一个codec（无论是decoder/encoder），必须执行一次。执行完成后，ffbuild/config.mak会自动添加CONFIG_H264_XXX_DECODER=yes，libavcodec/codec_list.c会自动添加&ff_h264_xxx_decoder,，编译出来的ffmpeg才会有对应的codec。
以上只是结果，未深入分析configure脚本如果实现
编译结果
make后执行./ffmpeg -codecs |grep 264查询结果是否包含新的codec（AVCodec结构体对应的字段name）

如何验证/测试

建议
ffmpeg本身静态编译（仅指静态链接libavxxx库，不含例如libx264等其它库），方便测试（不需要每次make install以及设置LD_LIBRARY_PATH）
例子（关键参数--pkg-config-flags="--static"）： ./configure --prefix=./zy_build --pkg-config-flags="--static" --extra-libs="-lpthread -lm -ldl -static-libgcc" --enable-gpl --disable-libaom --enable-libx264 --enable-libx265 --enable-nonfree --disable-shared --enable-static --disable-ffplay --disable-ffprobe --disable-doc
如何验证解码器
- 指定使用自定义的解码器（dummy_h264_dec是解码器名，根据实际情况填写）
  ./ffmpeg -vcodec dummy_h264_dec -i video.264 -f rawvideo -an test.yuv -y
- video.264可以用标准版的ffmpeg+libx264生成
  ffmpeg -ss 0 -t 1 -i video.mp4 -vcodec libx264 -pix_fmt yuv420p -an video.264 -y
- 播放yuv文件（1104x622是分辨率，根据实际情况填写）
  ffplay -f rawvideo -video_size 1104x622 -pixel_format yuv420p test.yuv
如何验证编码器
- 指定使用自定义的编码器（1104x622是分辨率/dummy_h264_enc是编码器名，根据实际情况填写）
  ./ffmpeg -s 1104x622 -r 25 -pix_fmt yuv420p -i video.yuv -an -vcodec dummy_h264_enc test.264 -y
- video.yuv可以用标准版的ffmpeg生成
  ffmpeg -ss 0 -t 1 -i video.mp4 -vcodec rawvideo -pix_fmt yuv420p -an video.yuv -y
- 播放264文件
  ffplay test.264

实现Codec

FFmpeg的Codec框架
- AVCodec
  AVCodec可以认为是FFmpeg编解码的类/结构定义，新增一个Codec（编码或解码）时，根据场景实现对应的回调函数即可。例子见下面encoder/decoder部分。
  - 通用字段
    .name/.long_name/.type/.id
- priv_data_size字段
  AVCodec只是FFmpeg编解码的类/结构定义。Codec的具体实现是单独定义一个新的类/结构，用来封装/隔离FFmpeg运行时，一个Codec的多个实例的内部私有参数/变量。
  在回调函数中，有一个公共参数：AVCodecContext *avctx，avctx->priv_data就是Codec实现类/结构的实例指针。因为C语言实现的一些细节，FFmpeg使用priv_data_size字段来定义实现类/结构的大小（以便用来分配实例的内存），例子： .priv_data_size = sizeof(XXXH264EncCtx),
- encoder
  最小函数集合：
  - .init，初始化
  - close，释放
  - encode2，编码
  示例：
```
typedef struct _DummyH264EncCtx {
} DummyH264EncCtx;
```
```
AVCodec ff_h264_dummy_encoder = {
    .name           = "dummy_h264_enc",
    .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Dummy H264 encoder"),
    .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
    .id             = AV_CODEC_ID_H264,
    .priv_data_size = sizeof(DummyH264EncCtx),
    .init           = ff_dummy_h264_encode_init,
    .encode2        = ff_dummy_h264_encode_frame,
    .close          = ff_dummy_h264_encode_close,
};
```
- decoder
  最小函数集合：
  - .init，初始化
  - close，释放
  - decode，解码
  示例：
```
typedef struct _DummyH264DecCtx {
} DummyH264DecCtx;
```
```
AVCodec ff_h264_dummy_decoder = {
    .name           = "dummy_h264_dec",
    .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Dummy H264 decoder"),
    .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
    .id             = AV_CODEC_ID_H264,
    .priv_data_size = sizeof(DummyH264DecCtx),
    .init           = ff_dummy_h264_decode_init,
    .close          = ff_dummy_h264_decode_close,
    .decode         = ff_dummy_h264_decode_frame,
};
```
如何从FFmpeg命令行传递参数到Codec内部
- 参考文档
  FFmpeg官方文档-AVOption
  FFmpeg源代码简单分析-AVOption
- AVClass和AVOption
  AVCodec的priv_class字段（类型是AVClass指针）结合FFmpeg的AVOption机制，能实现从FFmpeg命令行传递参数到Codec的内部实现类/结构。由于一些FFmpeg实现的细节，实际需要定义一个AVClass的类/结构，加上一个AVOption数组，实际的参数定义是在AVOption数组中实现。
  AVOption的每项定义一个参数（并关联到Codec实现类/结构的字段）。第一个参数是FFmpeg命令行的参数名称，例如ffmpeg -i xxx -vcodec dummy_h264_enc -preset medium -dummy-params a=1:b=2 test.264（详细实现参考下面例子）。第三个参数关联Codec实现类/结构的字段，例如offsetof(DummyH264EncCtx, x)（详细实现参考下面例子）。
  例子：
```
AVCodec ff_h264_dummy_encoder = {
	//xxx
    .priv_class     = &dummy_h264_encoder_class,
}
```
```
static const AVClass dummy_h264_encoder_class = {
    .class_name = "dummy_h264_enc",
    .item_name  = av_default_item_name,
    .option     = dummy_h264_encoder_options,
    .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
};
```
```
#define OFFSET(x) offsetof(DummyH264EncCtx, x)
#define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
static const AVOption dummy_h264_encoder_options[] = {
    { "preset", "Set the encoding preset", OFFSET(preset),        AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "medium" }, 0, 0, VE},
    { "dummy-params",  "Override configuration using a :-separated list of key=value parameters", OFFSET(dummy_params), AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE },
    { NULL },
};
```
编译时增加依赖库
执行./configure时，添加参数
- 编译参数（例如头文件路径/变量定义）
  --extra-cflags
- 链接参数（例如库文件路径/库）
  --extra-ldflags and --extra-libs

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如何验证/测试#

实现Codec#

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如何验证/测试

实现Codec