ffmpeg播放器81背景前一篇分析到了从媒体文件获取视频流，这一篇继续后续的分析。 2步骤 hffplayer op

1背景

前一篇分析到了从媒体文件获取视频流，这一篇继续后续的分析。

2步骤

hffplayer open后续

2.1 获取视频源文件编码

    AVCodecParameters* codec_param = video_stream->codecpar;
    hlogi("codec_id=%d:%s", codec_param->codec_id, avcodec_get_name(codec_param->codec_id));

2.2 解码器

    AVCodec* codec = NULL;
    if (decode_mode != SOFTWARE_DECODE) {
try_hardware_decode:
        std::string decoder(avcodec_get_name(codec_param->codec_id));
        if (decode_mode == HARDWARE_DECODE_CUVID) {
            decoder += "_cuvid";
            real_decode_mode = HARDWARE_DECODE_CUVID;
        }
        else if (decode_mode == HARDWARE_DECODE_QSV) {
            decoder += "_qsv";
            real_decode_mode = HARDWARE_DECODE_QSV;
        }
        codec = avcodec_find_decoder_by_name(decoder.c_str());
        if (codec == NULL) {
            hlogi("Can not find decoder %s", decoder.c_str());
            // goto try_software_decode;
        }
        hlogi("decoder=%s", decoder.c_str());
    }

    if (codec == NULL) {
try_software_decode:
        codec = avcodec_find_decoder(codec_param->codec_id);
        if (codec == NULL) {
            hloge("Can not find decoder %s", avcodec_get_name(codec_param->codec_id));
            ret = -30;
            return ret;
        }
        real_decode_mode = SOFTWARE_DECODE;
    }

    hlogi("codec_name: %s=>%s", codec->name, codec->long_name);

上面使用了goto的标签，硬件解码失败用软件编码。。软件解码失败就没继续调回硬件解码，怕死循环吧

2.3 解码器上下文

    codec_ctx = avcodec_alloc_context3(codec);
    if (codec_ctx == NULL) {
        hloge("avcodec_alloc_context3");
        ret = -40;
        return ret;
    }
    defer (if (ret != 0 && codec_ctx) {avcodec_free_context(&codec_ctx); codec_ctx = NULL;})

实例化，实例化失败则释放对象

2.4 配置解码上下文的解码参数

    ret = avcodec_parameters_to_context(codec_ctx, codec_param);
    if (ret != 0) {
        hloge("avcodec_parameters_to_context error: %d", ret);
        return ret;
    }

2.5 配置引用计数

    if (codec_ctx->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO || codec_ctx->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
        av_dict_set(&codec_opts, "refcounted_frames", "1", 0);
    }

为视频或音频编解码器启用 AVFrame 的引用计数功能，通过共享数据缓冲区减少内存拷贝，提升性能。

优化场景

减少内存拷贝：对于视频流（尤其是高分辨率、高帧率）或长音频流，避免重复拷贝数据缓冲区可以显著降低内存占用和 CPU 开销。
高效数据共享：在滤镜处理（filter graph）、多路输出或帧缓存场景中，允许多个组件共享同一份数据，提升性能。

启用引用计数：当 refcounted_frames=1 时，解码器输出的 AVFrame 会启用引用计数（reference counting）机制。

AVFrame 是 FFmpeg 中存储原始音视频数据的基本结构（如解码后的 YUV 图像或 PCM 音频数据）。
引用计数允许多个 AVFrame 共享同一块数据缓冲区（ data 字段），通过增减引用计数管理内存生命周期，避免重复拷贝。

默认行为对比

未启用时（ refcounted_frames=0 ）：每次调用 avcodec_receive_frame() 返回的 AVFrame 会复制一份独立的数据缓冲区，即使数据内容相同，也会产生内存冗余。
启用后（ refcounted_frames=1 ）：多个 AVFrame 可以共享同一块数据缓冲区，仅通过引用计数跟踪使用情况。当引用计数归零时，自动释放内存。

2.6 解码

    ret = avcodec_open2(codec_ctx, codec, &codec_opts);
    if (ret != 0) {
        if (real_decode_mode != SOFTWARE_DECODE) {
            hlogi("Can not open hardwrae codec error: %d, try software codec.", ret);
            goto try_software_decode;
        }
        hloge("Can not open software codec error: %d", ret);
        return ret;
    }

配置硬件解码，但是解码失败，继续软件解码

2.7 原始视频宽高以及像素格式

    int sw, sh, dw, dh;
    sw = codec_ctx->width;
    sh = codec_ctx->height;
    src_pix_fmt = codec_ctx->pix_fmt;
    hlogi("sw=%d sh=%d src_pix_fmt=%d:%s", sw, sh, src_pix_fmt, av_get_pix_fmt_name(src_pix_fmt));
    if (sw <= 0 || sh <= 0 || src_pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE) {
        hloge("Codec parameters wrong!");
        ret = -45;
        return ret;
    }

像素格式（Pixel Format）：定义了视频帧中像素的存储方式，包括颜色空间（如 YUV、RGB）、色彩深度（如 8-bit、10-bit）、平面排列方式（如平面 YUV、打包 YUV）等。

常见示例：

- AV_PIX_FMT_YUV420P ：平面 YUV 4:2:0 格式（3 个独立平面存储 Y、U、V 分量）。

- AV_PIX_FMT_NV12 ：半平面 YUV 4:2:0 格式（Y 平面 + UV 交错平面）。

- AV_PIX_FMT_RGB24 ：打包的 RGB 格式（每个像素按 R、G、B 顺序存储）。

2.8 视频编码压缩

需要编解码的视频图像一般不使用RGB色彩空间，而是使用一种称为YUV的色彩空间。

YUV也是一种颜色编码方法，“Y”表示明亮度，“U”和“V”则分别表示色度和浓度。

不同于RGB图像一般按像素存储（如RGBRGBRGBRGB），YUV图像一般按平面存储，即将所有的Y放到一起，所有的U放到一起，所有的V放在一起（YYYYUUUUVVVV），其中每一部分称为一个平面。

在这种编码算法下，如果编码后一帧的数据丢失，则会影响后面的解码，如果强行解码，就会出现花屏等现象（因为部分图像间的差异信息找不到了）。

在实际的编码器上，一般会对图像分组，分组后的图像称为GoP(Group of Pictures)。

这种不依赖前后图像、可单独编解码的图像一般被称为I帧，因此整个GoP序列的第1帧也被称为关键帧。

P帧（前向预测编码图像帧），它会参考前面的图像，仅对差异部分编码；

B帧（双向预测编码图像帧）它不仅参考前面的帧，还参考后面的帧，压缩率更高，可以节省更多带宽和存储空间，常用于视频文件的存储。由于B帧需要参考后面的帧，收到B帧后不能立即解码，在实时音视频应用中会带来延迟，因而在实时通信中一般不使用B帧。

2.9 目标视频宽高以及像素格式

    dw = sw >> 2 << 2; // align = 4
    dh = sh;
    dst_pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
    std::string str = g_confile->GetValue("dst_pix_fmt", "video");
    if (!str.empty()) {
        if (strcmp(str.c_str(), "YUV") == 0) {
            dst_pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
        }
        else if (strcmp(str.c_str(), "RGB") == 0) {
            dst_pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGR24;
        }
    }
    hlogi("dw=%d dh=%d dst_pix_fmt=%d:%s", dw, dh, dst_pix_fmt, av_get_pix_fmt_name(dst_pix_fmt));

dw = sw >> 2 << 2; // align = 4 这行代码的作用是：将 sw 的值向下取整到最近的 4 的倍数，并将结果赋值给 dw 。它本质是通过位运算实现的对齐操作。

除2再乘2，没有按位操作快

dw = sw & (~3); 这行代码的作用是将 sw 的数值向下取整到最近的 4 的倍数，其核心原理是通过位运算清零最低两位，实现高效的数值对齐。以下是详细解释：将 sw 与 ~3 进行按位与运算时， sw 的最低两位会被强制清零，而高位保持不变。

0111 (7)  
&  
1100 (~3)  
-----  
0100 (4)

dw 被对齐到 4 的倍数（ dw = sw >> 2 << 2 ），这是为了满足视频处理中对内存对齐的要求，尤其是在与像素格式转换（YUV420P/RGB24）和编解码相关的场景中需要遵循的对齐规则。以下是具体原因：

**** YUV420P 格式的存储特性

YUV420P （平面 YUV 4:2:0）是一种常见的视频像素格式，其存储特点如下：

分平面存储：Y（亮度）、U（色度）、V（色度）三个分量分别存储在独立的平面中。
分辨率对齐要求：每个平面的宽高通常是原始分辨率的一半（尤其是 U 和 V 分量），但这些分量的宽高必须是偶数，且可能要求对齐到 2/4/16 等值，以保证内存访问的效率和正确性。

编解码器和过滤器的硬性要求

某些编解码器（如 H.264/H.265）或图像滤波器（如 sws_scale ）在内部可能要求输入的分辨率满足特定的对齐条件。例如：

FFmpeg 的 sws_scale 函数：用于图像缩放和格式转换，默认可能要求宽度对齐到 16 字节（但对齐到 4 是常见的最小要求）。
硬件编码器（如 NVIDIA NVENC）：可能强制要求分辨率对齐到偶数或 4 的倍数。

未对齐的分辨率可能导致以下问题：

编码错误：编解码器拒绝处理非对齐的分辨率。
数据损坏：U/V 分量地址计算错误，导致色度信息错位。

内存访问效率 现代 CPU/GPU 对内存的访问通常需要地址对齐（例如 16 字节对齐），尤其是多媒体指令集（如 SSE/AVX、NEON）在加速像素操作时，要求数据地址对齐到特定边界。对齐可避免非对齐访问带来的性能损失或错误。

为啥只处理了sw宽

调用 sws_scale （格式转换/缩放）或编码器时，FFmpeg 可能自动修正高度对齐。
原始高度已满足对齐要求

是否要处理高取决于像素格式和编解码器

YUV420P：宽度和高度均需对齐到偶数（因为色度分量的分辨率是亮度的一半）。
RGB24：无强制对齐要求，但行对齐到 4 字节可提升性能。
硬件编码器：可能要求高度为偶数或 4 的倍数（如 NVIDIA NVENC）。

2.10 图像缩放以及像素格式转换

    sws_ctx = sws_getContext(sw, sh, src_pix_fmt, dw, dh, dst_pix_fmt, SWS_BICUBIC, NULL, NULL, NULL);
    if (sws_ctx == NULL) {
        hloge("sws_getContext");
        ret = -50;
        return ret;
    }

ffmpeg播放器8

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