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音视频入门基础：H.264专题（17）——FFmpeg源码获取H.264裸流文件信息（视频压缩编码格式、色彩格式、视频分辨率、帧率）的总流程

news 来源：原创 2024/9/20 7:16:11

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音视频入门基础：H.264专题系列文章：

音视频入门基础：H.264专题（1）——H.264官方文档下载

音视频入门基础：H.264专题（2）——使用FFmpeg命令生成H.264裸流文件

音视频入门基础：H.264专题（3）——EBSP, RBSP和SODB

音视频入门基础：H.264专题（4）——NALU Header：forbidden_zero_bit、nal_ref_idc、nal_unit_type简介

音视频入门基础：H.264专题（5）——FFmpeg源码中解析NALU Header的函数分析

音视频入门基础：H.264专题（6）——FFmpeg源码：从H.264码流中提取NALU Header、EBSP、RBSP和SODB

音视频入门基础：H.264专题（7）——FFmpeg源码中指数哥伦布编码的解码实现

音视频入门基础：H.264专题（8）——H.264官方文档的描述符

音视频入门基础：H.264专题（9）——SPS简介

音视频入门基础：H.264专题（10）——FFmpeg源码中，存放SPS属性的结构体和解码SPS的函数分析

音视频入门基础：H.264专题（11）——计算视频分辨率的公式

音视频入门基础：H.264专题（12）——FFmpeg源码中通过SPS属性计算视频分辨率的实现

音视频入门基础：H.264专题（13）——FFmpeg源码中通过SPS属性获取视频色彩格式的实现

音视频入门基础：H.264专题（14）——计算视频帧率的公式

音视频入门基础：H.264专题（15）——FFmpeg源码中通过SPS属性获取视频帧率的实现

音视频入门基础：H.264专题（16）——FFmpeg源码中，判断某文件是否为H.264裸流文件的实现

音视频入门基础：H.264专题（17）——FFmpeg源码获取H.264裸流文件信息（视频压缩编码格式、色彩格式、视频分辨率、帧率）的总流程

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一、引言

本文对之前音视频入门基础H.264专题（1）到（16）中的内容进行一个总结。通过FFmpeg命令可以获取到AnnexB格式的H.264裸流文件的信息，包括视频压缩编码格式、色彩格式、视频分辨率、帧率：

二、FFmpeg源码获取H.264裸流文件信息的内部实现原理

（一）打开H.264裸流文件

执行命令：./ffmpeg -i output.h264时，FFmpeg内部会执行avformat_open_input函数，而该函数内部会调用avpriv_open函数，打开需要被解析的H.264裸流文件。

avpriv_open函数定义在FFmpeg源码（本文演示用的FFmpeg源码版本为5.0.3）的源文件libavutil/file_open.c中：

int avpriv_open(const char *filename, int flags, ...)
{int fd;unsigned int mode = 0;va_list ap;va_start(ap, flags);if (flags & O_CREAT)mode = va_arg(ap, unsigned int);va_end(ap);#ifdef O_CLOEXECflags |= O_CLOEXEC;
#endif
#ifdef O_NOINHERITflags |= O_NOINHERIT;
#endiffd = open(filename, flags, mode);
#if HAVE_FCNTLif (fd != -1) {if (fcntl(fd, F_SETFD, FD_CLOEXEC) == -1)av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "Failed to set close on exec\n");}
#endifreturn fd;
}

可以看到avpriv_open函数内部通过系统调用 fd = open(filename, flags, mode) 打开需要被解析的H.264裸流文件，得到文件描述符fd。

（二）读取H.264裸流文件的数据

然后avformat_open_input函数内部会调用file_read函数读取H.264裸流文件的内容（二进制数据）。

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

static int file_read(URLContext *h, unsigned char *buf, int size)
{FileContext *c = h->priv_data;int ret;size = FFMIN(size, c->blocksize);ret = read(c->fd, buf, size);if (ret == 0 && c->follow)return AVERROR(EAGAIN);if (ret == 0)return AVERROR_EOF;return (ret == -1) ? AVERROR(errno) : ret;
}

可以看到file_read函数内部通过系统调用 ret = read(c->fd, buf, size)读取H.264裸流文件的内容，并将其保存到缓存区buf中。

（三）判断该文件是否为H.264裸流文件

然后avformat_open_input函数内部通过h264_probe函数判断该文件是否为AnnexB格式的H.264裸流文件。具体可以参考：《音视频入门基础：H.264专题（16）——FFmpeg源码中，判断某文件是否为H.264裸流文件的实现》。

（四）获取色彩格式、视频分辨率、帧率等信息

然后FFmpeg内部会调用avformat_find_stream_info函数，在该函数内部，首先通过ff_h264_decode_seq_parameter_set函数解码SPS，得到SPS中的属性（具体可以参考：《音视频入门基础：H.264专题（10）——FFmpeg源码中，存放SPS属性的结构体和解码SPS的函数分析》）。然后在parse_nal_units函数中，根据上述获取到的SPS中的属性，计算出色彩格式、视频分辨率和帧率（具体可以参考：《音视频入门基础：H.264专题（13）——FFmpeg源码中通过SPS属性获取视频色彩格式的实现》、《音视频入门基础：H.264专题（12）——FFmpeg源码中通过SPS属性计算视频分辨率的实现》、《音视频入门基础：H.264专题（15）——FFmpeg源码中通过SPS属性获取视频帧率的实现》。