至簡播放器ffplay工作原理

下載，編譯及運行

參考博文 http://blog.csdn.net/ericbar/article/details/79382783 即可完成ffplay的基本測試。
如果要進行GDB調試，需要先編譯一個帶GDB信息的執行文件，編譯前修改配置選項，

./configure --prefix=ffout --disable-stripping --disable-optimizations

保留GDB信息，以GDB方式運行ffplay，注意播放片源等參數是在運行命令 r 之後，

gdb ffplay
r 1080p.avi

main函數

C語言的代碼入口在main（）函數裏，下面是main函數內部主要函數介紹：
init_dynload
動態加載的初始化，這是Windows平臺的dll庫相關處理；
av_log_set_flags
設置打印的標記，AV_LOG_SKIP_REPEATED表示對於重複打印的語句，不重複輸出；
avdevice_register_all
註冊音視頻相關的設備，主要是和操作系統底層相關的圖像，聲音設備註冊；
avfilter_register_all
註冊音視頻處理相關的資源，filter在FFmpeg裏主要是做各種變換的概念；
av_register_all
註冊複用/解複用相關的資源；
avformat_network_init
初始化網絡資源；
init_opts
初始化選項，通過av_dict_set設置字典，字典就是key-value對鍵值的集合，這在JAVA等高級語言裏是很常見的類，比如map，由於FFmpeg是C語言實現的，所以設立了一個字典的集合；
signal(SIGINT , sigterm_handler);
signal(SIGTERM, sigterm_handler);
註冊了2個信號，分別對應程序終止(interrupt)信號和程序結束(terminate)信號，用於異常處理；
show_banner
顯示FFmpeg和ffplay程序相關的庫版本等信息，類似如下：

ffplay version 3.4.2 Copyright (c) 2003-2018 the FFmpeg developers
  built with gcc 5.4.0 (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.4) 20160609
  configuration: --prefix=ffout --disable-stripping
  libavutil      55. 78.100 / 55. 78.100
  libavcodec     57.107.100 / 57.107.100
  libavformat    57. 83.100 / 57. 83.100
  libavdevice    57. 10.100 / 57. 10.100
  libavfilter     6.107.100 /  6.107.100
  libswscale      4.  8.100 /  4.  8.100
  libswresample   2.  9.100 /  2.  9.100

parse_options
解析ffplay程序啓動的所有命令行參數，並存儲到對應的變量（options有默認值），如獲取要播放的媒體文件名，通過註冊的回調函數opt_input_file，將最終的媒體文件名存儲在變量input_filename中；
display_disable
video_disable
表示是否關閉視頻顯示；
audio_disable
表示是否關閉音頻的播放
以上兩個參數決定了SDL初始化時的flag標記；
SDL_Init
SDL初始化，完成顯示和音頻的初始化；
av_lockmgr_register
註冊解碼和解複用兩部分的互斥量，這是一個平臺適配接口，滿足互斥量的實現；
av_init_packet
初始化flush_pkt結構體，flush_pkt作爲連續包隊列中的標記，用於判斷是否連續的包；
SDL_CreateWindow
SDL_CreateRenderer
創建視頻顯示的圖層，SDL_GetRendererInfo獲取相關畫布信息；
stream_open
打開媒體文件播放，所有核心的播放流程代碼都由此函數實現；
event_loop
ffplay播放程序的按鍵和事件處理，包括快進快退，暫停，退出等；

stream_open函數

VideoState
在函數入口，將全局信息存儲在此結構體中，類似於上下文context；
frame_queue_init
初始化了3個幀隊列，分別保存解碼後的視頻，音頻以及字幕；
packet_queue_init
初始化了3個包隊列，分別存儲解碼前的視頻包，音頻包以及字幕包；
init_clock
完成視頻，音頻以及外部時鐘的初始化；
startup_volume
起播時的音量值，需要映射到SDL的音量範圍；
av_sync_type
爲音視頻同步的類型，一般以音頻時鐘爲同步基準；
SDL_CreateThread
SDL創建線程的函數，核心工作在read_thread線程中完成；

read_thread函數

avformat_alloc_context
分配一個avformat的上下文，context中的interrupt_callback是註冊到底層的回調函數，主要用於中斷退出，比如退出網絡阻塞。退出的條件由decode_interrupt_cb函數實現。
avformat_open_input
打開播放文件，得到context相關信息；
avformat_find_stream_info
分析媒體流的相關信息；
start_time變量
起播時跳轉到的時間戳位置；
realtime變量
是否是實時播放的節目，比如rtsp，udp，rtp節目；
av_dump_format
顯示媒體格式相關的內容，主要由dump_metadata和dump_stream_format函數完成，類似如下格式打印；

Input #0, avi, from '../1080p.avi':0KB vq=    0KB sq=    0B f=0/0   
  Metadata:
    encoder         : Lavf52.64.2
  Duration: 00:00:40.20, start: 0.000000, bitrate: 8204 kb/s
    Stream #0:0: Video: h264 (Main) (H264 / 0x34363248), yuv420p(progressive), 1920x1080 [SAR 1:1 DAR 16:9], 7918 kb/s, 23.98 fps, 23.98 tbr, 23.98 tbn, 47.96 tbc
Stream #0:1: Audio: mp3 (U[0][0][0] / 0x0055), 48000 Hz, stereo, s16p, 320 kb/s

av_find_best_stream
查找適合的流進行播放；
av_guess_sample_aspect_ratio
獲取待解碼視頻的寬高比，從而得到視頻窗口的初始大小；
stream_component_open
打開視頻，音頻和字幕流；

if (is->paused != is->last_paused) {
            is->last_paused = is->paused;
            if (is->paused)
                is->read_pause_return = av_read_pause(ic);
            else
                av_read_play(ic);
        }

暫停狀態如果發生變化，執行暫停或者恢復播放；
if (is->seek_req)
如有seek請求，則執行seek，avformat_seek_file定位到目標位置，並清除解碼前的數據隊列，packet_queue_flush清除隊列，packet_queue_put存儲一個flush標記包flush_pkt；
stream_has_enough_packets
讀取隊列中是否還有足夠的數據包，如果已經足夠，本輪循環延遲10毫秒；
loop變量
表示循環播放的次數，播放到頭時，重新通過stream_seek函數定位到start_time的位置；
av_read_frame
讀取一個數據包（解碼前），這是數據讀取的核心函數，根據包的類型（視頻，音頻，字幕），通過packet_queue_put函數將讀取到的包，存儲到隊列裏；

fail:
    if (ic && !is->ic)
        avformat_close_input(&ic);

    if (ret != 0) {
        SDL_Event event;

        event.type = FF_QUIT_EVENT;
        event.user.data1 = is;
        SDL_PushEvent(&event);
    }
SDL_DestroyMutex(wait_mutex);

失敗時，關閉文件播放上下文，退出SDL事件管理，銷燬互斥量。

小結

上述過程，很好的解釋了怎樣打開一個媒體文件，然後怎樣進行數據包的讀取，那麼解碼以及顯示的工作在哪裏完成呢？其實是在stream_component_open函數中完成的，此函數根據不同的流類型，最後通過decoder_start各自啓動一個線程負責視頻，音頻及字幕的解碼。這部分我們放到後面討論。

主要函數流圖

下面是ffplay的主要函數調用關係圖

從上圖可以看出，整個程序有如下4個線程：
read_thread
讀數據包線程，主要是通過函數av_read_frame從媒體文件中讀取包；
audio_thread
video_thread
subtitle_thread
上述3個線程分別負責音頻，視頻，字幕的解碼；
event_loop
其實我們也可以理解爲一個線程循環，這是主線程的while循環函數，除了顧名思義做事件相關的處理外，其實它還通過refresh_loop_wait_event函數中的video_refresh函數，完成視頻顯示和刷新。視頻顯示的時候，需要參考PTS時鐘信息進行同步。
而音頻的播放，由於音頻數據的讀取是由 SDL音頻管理器自動進行的，sdl_audio_callback函數由SDL主動回調並請求數據，我們只要在此回調函數裏完成音頻數據的解碼，並注入SDL音頻buffer即可。

總結

通過前面的介紹，大概瞭解了ffplay播放的主線，介紹了播放器打開文件，讀取數據包，解碼和顯示的主要函數，但是由於每一塊功能的實現原理都很複雜，並有很多基本理論需要了解，所以我們將在接下來的文章中，逐一展開分析，最終達到完整的掌握FFmpeg基本原理和實現機制的目的。