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AVFormatContext 再分析

news 来源：原创 2025/6/9 9:42:26

说明：将 avfromatContext 的变量依次打印分析，根据ffmpeg 给的说明，猜测，结合网上的文章字节写测试代码分析。

从常用到不常用依次分析

1. unsigned int nb_streams;

代表 avfromatContext 中 AVStream **streams 的个数

/**
* Number of elements in AVFormatContext.streams.
*
* Set by avformat_new_stream(), must not be modified by any other code.
*/
unsigned int nb_streams;

//打印在解复用时候，avformatContext的主要参数
void PrintfDeMuxingAVFormatContextMainParamter(AVFormatContext* avformatContext) {if (avformatContext == NULL) {cout << "func PrintfDeMuxingAVFormatContextMainParamter error because AVFormatContext == nullptr  " << endl;return;}cout << "avformat中有的avstream的个数为：avformatContext->nb_streams = " << avformatContext->nb_streams << endl;}

2. int64_t bit_rate;

在 AVFormatContext 结构体中，‌bit_rate 字段表示媒体文件的全局平均比特率‌（单位为 bps，即 bits per second）

/**
* Total stream bitrate in bit/s, 0 if not
* available. Never set it directly if the file_size and the
* duration are known as FFmpeg can compute it automatically.
*/
int64_t bit_rate;

2.1 含义再说明1

从说明中可以看出来，代表的是所有 stream 的平均比特率。啥意思呢？比如这是一个mp4文件，既有视频也有音频，我们假设有一个视频两个音频（粤语和普通话），假设视频是300kbps，普通话音频是128kbps，粤语音频是100kbps。那么 AVFormatContext 中的 bit_rate就应该等于 300 +128+100 = 628kbps，注意单位是kbps。

// 遍历所有流，计算总比特率
int64_t total_bit_rate = 0;
for (int i = 0; i < avformat_ctx->nb_streams; i++) {AVStream *stream = avformat_ctx->streams[i];total_bit_rate += stream->codecpar->bit_rate;
}

2.2 含义再说明2，在TS下无效

0 if not available

这个意思是说，这个值有可能是0，代表不可使用。

部分封装格式（如 TS 流）可能不记录全局比特率，此时 bit_rate 字段无效

2.3 含义再说明3，当文件大小和duration都知道的时候，user不要设置，ffmepg会自动计算

Never set it directly if the file_size and the duration are known as FFmpeg can compute it automatically.

2.5 动态码率场景‌

VBR 编码的文件中，该字段仅代表平均值，无法反映瞬时码率波动

CBR 是（恒定比特率）

VBR（可变比特率），

mp4文件只能是 VBR。

也就是说：如果我们解析的是mp4文件，那么这个值是平均值。无法反映瞬时码率波动

2.6 典型应用场景‌

‌带宽估算‌：
结合容器和流的比特率，判断网络传输是否满足实时播放需求56。
‌文件分析工具‌：
统计媒体文件的码率分布，辅助编码参数优化6。

3. int64_t duration

只能用于解复用，

是 ‌AVFormatContext 结构体‌的关键成员，用于表示 ‌媒体文件的总时长‌。其数据类型为 int64_t，单位为 ‌AV_TIME_BASE‌（即微秒的倒数，通常为 1,000,000）。

该字段在 ‌成功解析媒体文件流信息后‌（调用 avformat_find_stream_info()）才会被正确赋值

/**
* Duration of the stream, in AV_TIME_BASE fractional
* seconds. Only set this value if you know none of the individual stream
* durations and also do not set any of them. This is deduced from the
* AVStream values if not set.
*
* Demuxing only, set by libavformat.
*/
int64_t duration;

主要使用场景，通过 duration 计算文件时长。

‌换算为秒‌：

double duration_sec = (double)avformatContext->duration / AV_TIME_BASE;

‌转换为时分秒格式‌：

int64_t total_us = avformatContext->duration + 5000;  // 四舍五入修正
int hours = total_us / (3600 * AV_TIME_BASE);
int mins = (total_us % (3600 * AV_TIME_BASE)) / (60 * AV_TIME_BASE);
int secs = (total_us % (60 * AV_TIME_BASE)) / AV_TIME_BASE;

常见问题与解决方案

‌问题‌	‌原因‌	‌解决方案‌
‌返回负值或极大值‌	未正确解析流信息或文件不完整	调用 `avformat_find_stream_info()` 前设置 `max_analyze_duration` 参数
‌单位换算错误‌	未使用 AV_TIME_BASE 进行转换	确保除以 `AV_TIME_BASE`（或使用 `av_rescale_q()` 函数）
‌时间精度丢失‌	直接截断未四舍五入	添加 5000 微秒偏移（如 `+5000`）后再计算

AVFormatContext *fmt_ctx = NULL;
avformat_open_input(&fmt_ctx, filename, NULL, NULL);  // 打开文件
fmt_ctx->max_analyze_duration = 5 * AV_TIME_BASE;     // 限制解析时长避免卡顿
avformat_find_stream_info(fmt_ctx, NULL);              // 解析流信息if (fmt_ctx->duration != AV_NOPTS_VALUE) {int64_t duration = fmt_ctx->duration + 5000;      // 修正精度int hours = duration / (3600 * AV_TIME_BASE);int mins = (duration % (3600 * AV_TIME_BASE)) / (60 * AV_TIME_BASE);int secs = (duration % (60 * AV_TIME_BASE)) / AV_TIME_BASE;printf("Duration: %02d:%02d:%02d\n", hours, mins, secs);
} else {printf("Duration unavailable\n");
}
avformat_close_input(&fmt_ctx);                       // 释放资源

适用场景

‌媒体信息分析工具‌：如 ffprobe 使用该字段输出文件时长。
‌播放器开发‌：用于显示进度条总时长。
‌流媒体处理‌：结合 AVStream 中各流时长进行同步控制。

‌注意‌：在网络流或实时流中，duration 可能无法获取（值为 AV_NOPTS_VALUE），需动态计算

cout << "avformat中duration为：avformatContext->duration = " << avformatContext->duration << endl;double duration_sec = (double)avformatContext->duration / AV_TIME_BASE;
cout << "avformat中秒数为：duration_sec = " << duration_sec << endl;if (avformatContext->duration != AV_NOPTS_VALUE) {int64_t duration = avformatContext->duration + 5000;      // 修正精度int hours = duration / (3600 * AV_TIME_BASE);int mins = (duration % (3600 * AV_TIME_BASE)) / (60 * AV_TIME_BASE);int secs = (duration % (60 * AV_TIME_BASE)) / AV_TIME_BASE;printf("Duration: %02d:%02d:%02d\n", hours, mins, secs);
}else {printf("Duration unavailable\n");
}avformat中duration为：avformatContext->duration = 60024000
avformat中秒数为：duration_sec = 60.024
Duration: 00:01:00

4. char *url;

/**
* input or output URL. Unlike the old filename field, this field has no
* length restriction.
*
* - demuxing: set by avformat_open_input(), initialized to an empty
* string if url parameter was NULL in avformat_open_input().
* - muxing: may be set by the caller before calling avformat_write_header()
* (or avformat_init_output() if that is called first) to a string
* which is freeable by av_free(). Set to an empty string if it
* was NULL in avformat_init_output().
*
* Freed by libavformat in avformat_free_context().
*/
char *url;

和之前的filename不同，url是没有长度限制的。

在解码时，通过 avformat_open_input 方法会将url 记录到 AVFormatContext ，可能会nullptr。

在编码时，需要在调用 avformat_write_header 方法之前设置。

   char * url =  avformatContext->url;cout << "avformat中duration为 url = " << url << endl;结果为：avformat中duration为 url = ./120/400_300_25.mp4

5. int64_t start_time;

/**
* Position of the first frame of the component, in
* AV_TIME_BASE fractional seconds. NEVER set this value directly:
* It is deduced from the AVStream values.
*
* Demuxing only, set by libavformat.
*/
int64_t start_time;

组件第一帧的位置，以AV_TIME_BASE 为单位。
切勿直接设置此值：它是从AVStream值推断出来的。

这玩意有啥用呢？表示该avformatContext 第一帧的开始时间，那么应该都是0。

可能的点：todo

如果我们从文件的中间位置读取的，那么这个值就不是0？

在网络流的时候用？

   int64_t starttime = avformatContext->start_time;cout << "avformat中duration为 starttime = " << starttime << endl;avformat中duration为 starttime = 0

6. 接下来都是非重点 AVCodec* audio_codec;

/**
* Forced audio codec.
* This allows forcing a specific decoder, even when there are multiple with the same codec_id.
* Demuxing: Set by user
*/
AVCodec *audio_codec;

这里从翻译来看，意思是该变量是为了音频的编解码。

允许在解码的时候，允许强制使用特定的解码器，即使存在多个具有相同codec_id的解码器

/**
* Forced audio codec.
* This allows forcing a specific decoder, even when there are multiple with the same codec_id.
* Demuxing: Set by user
* AVCodec* audio_codec;
* 在音频编解码器的时候使用，
* 在解复用的时候，允许强制使用特定的解码器，即使存在多个具有相同codec_id的解码器
* 我们使用test02测试
*/

avformatContext->audio_codec;cout << "avformatContext->audio_codec = " << avformatContext->audio_codec << endl;

* 在音频编解码器的时候使用，
* 在解复用的时候，允许强制使用特定的解码器，即使存在多个具有相同codec_id的解码器

   AVCodec* audioavcodec = avformatContext->audio_codec;if (audioavcodec == nullptr) {cout << "audioavcodec == nullptr" << endl;}else {cout << "audioavcodec != nullptr  audioavcodec->id = " << audioavcodec->id << endl;}log 为：audioavcodec == nullptr

说明 ：将 avfromatContext 的变量依次打印分析，根据ffmpeg 给的说明，猜测，结合网上的文章字节写测试代码分析。