FFmpeg 入门学习 07–创建音视频解码管理类

使用 FFmpeg 进行音视频解码，其实是一套标准操作，按照固定的流程进行实现即可。使用 FFmpeg 进行音视频解码的基本流程、及用到的关键 API 接口和结构体，如下图所示：

背景

FFmpeg 解码所需资源

使用 FFmpeg 对视频流解码和音频流解码的基本流程是一样的，因此可以使用同一个基类对相关资源进行管理。
FFmpeg 解码所需资源如下：

AVFormatContext
封装格式上下文，在使用 FFmpeg 进行解码时 AVFormatContext 是一个贯穿始终的数据结构。
AVCodecContext
编解码器上下文，用于存储编解码过程中的各种状态信息。
AVCodec
存储编解码器信息的结构体，每个编解码器对应一个 AVCodec 结构体。
流索引
通过索引获取对应流的编解码器的相关参数。
缓存队列
- AVPacket 缓存队列
- AVFrame 缓存队列

C++ 惯用法之 CRTP

CRTP 是一种 C++ 的设计方法，其巧妙的结合了继承和模板编程技术，可以用来给类提供额外的功能。
CRTP 的基本特征表现为：基类是一个模板类；派生类在继承该基类时，将派生类自身作为模板参数传递给基类。
一般使用 CRTP 可以把重复性的代码抽象到基类中，减少代码冗余，示例如下：

template<typename T>
class baseDemo
{
public:
    virtual ~baseDemo(){}
    void getType() 
{ 
        T& t = static_cast<T&>(*this);
        cout << typeid(t).name() << endl;
    }
  
};

class derivedDemo1:public baseDemo<derivedDemo1>
{
};

class derivedDemo2 :public baseDemo<derivedDemo2>
{
};

int main()
{
    derivedDemo1 d1;
    derivedDemo2 d2;

    d1.getType();
    d2.getType();
    
    return 0;
}

创建解码管理基类

使用 CRTP 惯用法把视频解码、音频解码相同的部分抽象到基类，然后再分别扩展各自不同的部分。

定义模板基类

基类用于对相同部分的资源进行管理，定义如下：

template<typename T>
class Decoder
{
public:
    Decoder(int packetSize,int frameSize, WaitAndNotify &packet_wait):packetQueue( new Queue<AVPacket>(packetSize)),frameQueue( new Queue<AVFrame>(frameSize)), packetFullWait(packet_wait){};
    ~Decoder() ;
public:
    void            setAVFormatContext(AVFormatContext*    format){ formatContext = format;}
    void            setStreamIndex(int m_index){ streamIndex = m_index;}
    int             getStreamIndex() const { return streamIndex;}
protected:
    AVFormatContext*                formatContext = nullptr;//封装格式上下文,外部传入
    AVCodecContext*                 codecContext{ nullptr };//解码上下文
    const AVCodec*                  codec{ nullptr };//解码器

    Queue<AVPacket>*             packetQueue{ nullptr };// packet 队列
    Queue<AVFrame>*              frameQueue{ nullptr }; //frame 队列
    int                             streamIndex{ -1 };//流索引，外部传入

    WaitAndNotify     &packetFullWait;// 用于唤醒解封装线程
};

定义视频解码类

视频解码类继承以自身为参数的 Decoder 模板类，代码如下：

class VideoDecoder:public Decoder<VideoDecoder>
{
public:
    explicit VideoDecoder(WaitAndNotify &packet_wait) : Decoder<VideoDecoder>(20,3, packet_wait){};
    ~VideoDecoder() ;
private:
    std::thread *                   decode_thread = nullptr;//视频解码线程
};

定义音频解码类

音频解码类继承以自身为参数的 Decoder 模板类，代码如下：

class AudioDecoder:public Decoder<AudioDecoder>
{
public:
    explicit AudioDecoder(WaitAndNotify &packet_wait): Decoder<AudioDecoder>(20,9, packet_wait){};
    ~AudioDecoder() ;
private:
    std::thread *                   decode_thread = nullptr;//音频解码线程
};

作者：litanyuan | 来源：公众号——编程猿来如此