音视频解码 AVIO内存输入模式

原因

根据下文，我们已经学会了如何从本地文件读取数据，对音视频进行解码操作得到原始数据。

ffmpeg 音视频解码-CSDN博客

现在有一个需求，网络读取到的数据，也就是内存数据如何直接进行解码操作？

本文就是介绍解决这个问题。

AVIO内存输入模式

AVIO内存输入模式是FFmpeg库中用于处理多媒体数据的一种方式，它允许数据直接从内存中读取或写入，而不是通过文件系统。这种模式的特点主要包括：

1. 灵活性：AVIO内存输入模式提供了一种机制，可以直接从内存读取数据，适用于数据已经加载到内存中，或者需要从非文件源（如网络流）读取数据的情况 。

2. 性能：由于数据直接在内存中处理，避免了磁盘I/O操作，这可以减少延迟，提高处理速度 。

3. 自定义IO操作 ：用户可以自定义AVIO的输入和输出函数，实现特定的数据处理逻辑，例如裁剪、缩放或添加水印等操作，而无需先将数据写入磁盘 。

4. 内存管理 ：使用AVIOContext结构体进行内存管理，其中包括了读写缓存、读写函数指针、读写偏移量等信息，支持自定义协议和数据源 。

5. 高效数据处理：AVIO内存输入模式支持从内存流中读取媒体数据，解码器可以直接对这些数据进行解码，然后由播放器呈现，这提供了无缝的媒体播放体验 。

6. 节约资源：由于避免了磁盘操作，这种模式可以减少对磁盘空间的占用，节省存储资源 。

7. 应用广泛：适用于多种多媒体应用，包括在线视频播放、本地视频播放和媒体处理等场景 。

8. 回调机制 ：通过回调函数read_packet和write_packet实现自定义的读写逻辑，这些回调函数会在需要从输入源读取或向输出源写入数据时被调用 。

9. 结构体管理 ：AVIOContext结构体用于管理输入/输出缓冲区，通过avio_alloc_context()函数分配并初始化，支持设置自定义的读写和定位操作回调函数 。

10. API支持 ：FFmpeg提供了丰富的API支持，包括av_malloc()、avio_alloc_context()、avcodec_find_decoder()和av_read_frame()等，以实现内存输入和输出的高效管理 。

综上所述，AVIO内存输入模式以其高效、灵活和可定制的特点，在多媒体数据处理中发挥着重要作用。

主要使用流程和api介绍

下列主要介绍使用avio内存输入模式，进行初始化，数据来源绑定以及读取数据。

//1.自定义io  稍后必须用av_free()释放
io_buf=(uint8_t*)av_malloc(IO_BUFFER_SIZE);

/**2.定义io上下文
* 分配并初始化一个AVIOContext对象，用于缓冲式I/O操作。
之后必须使用avio_context_free()函数释放该对象。

* @param buffer 用于通过AVIOContext进行输入/输出操作的内存块。
* @param buffer_size 缓冲区的大小对于性能非常重要。
* 对于具有固定块大小的协议，应将其设置为该块大小。
* 对于其他协议，典型的大小是一个缓存页，例如4KB。

* @param write_flag 设置为1表示缓冲区可写，否则设置为0。
* @param opaque 是 read_packet / write_packet 的第⼀个参数，指向⽤户数据。
* @param read_packet 用于重新填充缓冲区的函数，可以为NULL。
* 对于流协议，必须永远返回非0值，而不是适当的AVERROR代码。
* @param write_packet 用于写入缓冲区内容的函数，可以为NULL。
* 该函数不得更改输入缓冲区的内容。
* @param seek 用于跳转到指定字节位置的函数，可以为NULL。
* return  分配的 AVIOContext 对象，或者在失败时返回 NULL。
*/
avio_ctx = avio_alloc_context(io_buf,IO_BUFFER_SIZE
                                                   ,0,(void*)infd
                                                   ,read_packet
                                                   ,nullptr,nullptr);
//3 创建视频信息对象。
AVFormatContext 主要是数据存储 封装格式上下文结构体，也是统领全局的结构体，保存了视频文件封装格式相关信息。
fmt_ctx = avformat_alloc_context();
fmt_ctx->pb=avio_ctx; // 绑定I/O 上下文

//4.打开io
ret = avformat_open_input(&fmt_ctx,NULL,NULL,NULL);//打开输入视频文件


//5. 数据来源avio 读取一帧数据 存储到pkt 然后进行解码操作
ret = av_read_frame(fmt_ctx,pkt);
decode(codec_ctx,pkt,frame,outfd);

总结

ffmpeg提供了avio内存输入模式，让我们在对音视频处理时更得心应手。可以对内存中的数据直接操作，而不是读取io文件。