目錄

• 目錄
• 什麽是ffmpeg filter
• 如何使用ffmpeg filter
  • • 1 將輸入的1920x1080縮小到960x540輸出
    • 2 為視頻添加logo
    • 3 去掉視頻的logo
• 自己寫一個過濾器
• filter的結構體
• filter_frame調用流程
  • • 1 decode_video ffmpegc
    • 2 av_buffersrc_add_frame_flagsbuffersrcc
    • 3 av_buffersrc_add_frame_internal buffersrcc
    • 4 request_frame buffersrcc
    • 5 ff_filter_frame avfilterc
    • 6 ff_filter_frame_framed avfilterc
    • 7 filter_frame vf_transformc當然啦ffmpeg定義的各種filter比如vf_colorbalancecvf_scalec等也有這個函數流程一樣的
    • 8 再次走進ff_filter_frame avfilterc
    • 9 default_filter_frame avfilterc
    • 10 第三次走進ff_filter_frame avfilterc
    • 11 filter_frame buffersinkc
• filter之後ffmpeg如何編碼
  • • 1 reap_filters ffmpegc
    • 2 do_video_out ffmpegc
• 函數流程圖
• 參考資料

1. 什麽是ffmpeg filter？

首先是名字：中文名，就稱為ffmpeg過濾器，當然也有人稱為ffmpeg 濾鏡。（用濾鏡聽起來好像是給video用的，所以不太好，因為audio也可以用）
ffmpeg目錄下，有個文件夾叫libavfilter，它可以單獨編譯為一個庫。幹嘛用的呢？用於音視頻過濾。
比如，我有一個mp4，想把它縮小一半，輸出一個新的mp4，那麽，做縮小動作的，就是libavfilter。
是不是想查看ffmpeg有多少filter？用下面的命令。
./ffmpeg -filters

2. 如何使用ffmpeg filter

filter的使用很簡單。下面就舉兩個例子。

2.1 將輸入的1920x1080縮小到960x540輸出:

./ffmpeg -i input.mp4 -vf scale=960:540 output.mp4
//ps: 如果540不寫，寫成-1，即scale=960:-1, 那也是可以的，ffmpeg會通知縮放濾鏡在輸出時保持原始的寬高比。

2.2 為視頻添加logo

比如，我有這麽一個圖片

想要貼到一個視頻上，那可以用如下命令：
./ffmpeg -i input.mp4 -i iQIYI_logo.png -filter_complex overlay output.mp4
結果如下所示：

要貼到其他地方？看下面：
右上角：
./ffmpeg -i input.mp4 -i logo.png -filter_complex overlay=W-w output.mp4
左下角：
./ffmpeg -i input.mp4 -i logo.png -filter_complex overlay=0:H-h output.mp4
右下角：
./ffmpeg -i input.mp4 -i logo.png -filter_complex overlay=W-w:H-h output.mp4

2.3 去掉視頻的logo

有時候，下載了某個網站的視頻，但是有logo很煩，咋辦？有辦法，用ffmpeg的delogo過濾器。
語法：-vf delogo=x:y:w:h[:t[:show]]
x:y 離左上角的坐標
w:h logo的寬和高
t: 矩形邊緣的厚度默認值4
show：若設置為1有一個綠色的矩形，默認值0。

./ffmpeg -i input.mp4 -vf delogo=0:0:220:90:100:1 output.mp4
結果如下所示：

ffmpeg還有其他強大功能，這裏就不說啦，具體可看
http://blog.csdn.net/newchenxf/article/details/51384360

3. 自己寫一個過濾器

既然過濾器這麽好，那如何自己實現一個呢？
很簡單，做3件事：
a). 自己寫一個XXX.c文件，比如vf_transform.c，放在libavfilter目錄下。代碼可以參考其他filter；
b) 在libavfilter/allfilters.c添加一行：
REGISTER_FILTER(TRANSFORM, transform, vf);
c) 修改libavfilter/Makefile，添加一行：
OBJS-$(CONFIG_TRANSFORM_FILTER) += vf_transform.o

步驟知道了，現在就做第一步，開始coding一個C文件吧，名字就為vf_transform.c，給出代碼如下所示。

#include "libavutil/opt.h"
#include "libavutil/imgutils.h"
#include "libavutil/avassert.h"
#include "avfilter.h"
#include "formats.h"
#include "internal.h"
#include "video.h"


typedef struct TransformContext {
    const AVClass *class;
    int backUp;
    //add some private data if you want
} TransformContext;

typedef struct ThreadData {
    AVFrame *in, *out;
} ThreadData;

static void image_copy_plane(uint8_t *dst, int dst_linesize,
                         const uint8_t *src, int src_linesize,
                         int bytewidth, int height)
{
    if (!dst || !src)
        return;
    av_assert0(abs(src_linesize) >= bytewidth);
    av_assert0(abs(dst_linesize) >= bytewidth);
    for (;height > 0; height--) {
        memcpy(dst, src, bytewidth);
        dst += dst_linesize;
        src += src_linesize;
    }
}

//for YUV data, frame->data[0] save Y, frame->data[1] save U, frame->data[2] save V
static int frame_copy_video(AVFrame *dst, const AVFrame *src)
{
    int i, planes;

    if (dst->width  > src->width ||
        dst->height > src->height)
        return AVERROR(EINVAL);

    planes = av_pix_fmt_count_planes(dst->format);
    //make sure data is valid
    for (i = 0; i < planes; i++)
        if (!dst->data[i] || !src->data[i])
            return AVERROR(EINVAL);

    const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(dst->format);
    int planes_nb = 0;
    for (i = 0; i < desc->nb_components; i++)
        planes_nb = FFMAX(planes_nb, desc->comp[i].plane + 1);

    for (i = 0; i < planes_nb; i++) {
        int h = dst->height;
        int bwidth = av_image_get_linesize(dst->format, dst->width, i);
        if (bwidth < 0) {
            av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "av_image_get_linesize failed\n");
            return;
        }
        if (i == 1 || i == 2) {
            h = AV_CEIL_RSHIFT(dst->height, desc->log2_chroma_h);
        }
        image_copy_plane(dst->data[i], dst->linesize[i],
                            src->data[i], src->linesize[i],
                            bwidth, h);
    }
    return 0;
}

/**************************************************************************
* you can modify this function, do what you want here. use src frame, and blend to dst frame.
* for this demo, we just copy some part of src frame to dst frame(out_w = in_w/2, out_h = in_h/2)
***************************************************************************/
static int do_conversion(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr,
                        int nb_jobs)
{
    TransformContext *privCtx = ctx->priv;
    ThreadData *td = arg;
    AVFrame *dst = td->out;
    AVFrame *src = td->in;

    frame_copy_video(dst, src);
    return 0;
}

static int filter_frame(AVFilterLink *link, AVFrame *in)
{
    av_log(NULL, AV_LOG_WARNING, "### chenxf filter_frame, link %x, frame %x \n", link, in);
    AVFilterContext *avctx = link->dst;
    AVFilterLink *outlink = avctx->outputs[0];
    AVFrame *out;

    //allocate a new buffer, data is null
    out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
    if (!out) {
        av_frame_free(&in);
        return AVERROR(ENOMEM);
    }

    //the new output frame, property is the same as input frame, only width/height is different
    av_frame_copy_props(out, in);
    out->width  = outlink->w;
    out->height = outlink->h;

    ThreadData td;
    td.in = in;
    td.out = out;
    int res;
    if(res = avctx->internal->execute(avctx, do_conversion, &td, NULL, FFMIN(outlink->h, avctx->graph->nb_threads))) {
        return res;
    }

    av_frame_free(&in);

    return ff_filter_frame(outlink, out);
}

static av_cold int config_output(AVFilterLink *outlink)
{
    AVFilterContext *ctx = outlink->src;
    TransformContext *privCtx = ctx->priv;

    //you can modify output width/height here
    outlink->w = ctx->inputs[0]->w/2;
    outlink->h = ctx->inputs[0]->h/2;
    av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "configure output, w h = (%d %d), format %d \n", outlink->w, outlink->h, outlink->format);

    return 0;
}

static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
{
    av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "init \n");
    TransformContext *privCtx = ctx->priv;
    //init something here if you want
    return 0;
}

static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
{
    av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "uninit \n");
    TransformContext *privCtx = ctx->priv;
    //uninit something here if you want
}

//currently we just support the most common YUV420, can add more if needed
static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
{
    static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
        AV_PIX_FMT_YUV420P,
        AV_PIX_FMT_NONE
    };
    AVFilterFormats *fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts);
    if (!fmts_list)
        return AVERROR(ENOMEM);
    return ff_set_common_formats(ctx, fmts_list);
}


//*************
#define OFFSET(x) offsetof(TransformContext, x)
#define FLAGS AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM

static const AVOption transform_options[] = {
    { "backUp",         "a backup parameters, NOT use so far",          OFFSET(backUp),    AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "0"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
    { NULL }

};// TODO: add something if needed

static const AVClass transform_class = {
    .class_name       = "transform",
    .item_name        = av_default_item_name,
    .option           = transform_options,
    .version          = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
    .category         = AV_CLASS_CATEGORY_FILTER,
};

static const AVFilterPad avfilter_vf_transform_inputs[] = {
    {
        .name         = "transform_inputpad",
        .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
        .filter_frame = filter_frame,
    },
    { NULL }
};

static const AVFilterPad avfilter_vf_transform_outputs[] = {
    {
        .name = "transform_outputpad",
        .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
        .config_props = config_output,
    },
    { NULL }
};

AVFilter ff_vf_transform = {
    .name           = "transform",
    .description    = NULL_IF_CONFIG_SMALL("cut a part of video"),
    .priv_size      = sizeof(TransformContext),
    .priv_class     = &transform_class,
    .init          = init,
    .uninit        = uninit,
    .query_formats = query_formats,
    .inputs         = avfilter_vf_transform_inputs,
    .outputs        = avfilter_vf_transform_outputs,
};

要寫一個filter，基本上按著上面的模板就可以了，最關鍵的函數就是filter_frame。你可以通過修改filter_frame，來做想要的變換。
當然啦，我還是要友情介紹一下上面的代碼。
從下往上看，我們要寫的首先是AVFilter，其中的名字就是對外宣稱的名字，和命令行要使用的”-vf transform” 是一樣的。
priv——size初始化了TransformContext，這個是你自己寫的filter的私有上下文，你可以把各種需要的本地全局變量放在這，挺好的。
接著就是init和uninit，這個是看情況的，如果你的私有上下文，有什麽內容要初始化，那就放在init，如果沒有，那可以把這兩句刪掉。init/uninit函數也可以不寫。
接著就是query_formats，這個就是宣稱你的filter支持什麽格式的frame。本例只寫著YUV420，當然你可以根據需要添加支持。
接著就是AVFilterPad inputs/outputs，這個你可以認為是filter和外面交互的橋梁。
比如AVFilterPad avfilter_vf_transform_inputs，就聲明了結構體的函數指針filter_frame，將會指向本文件的filter_frame(…)函數，這時候，其他filter可以通過這個函數指針，間接調用filter_frame(…)。
同理AVFilterPad avfilter_vf_transform_outputs，聲明了結構體的函數指針config_props，將會指向本文件的config_output(…)函數，這時候，其他filter可以通過這個函數指針，間接調用config_output(…)。
filter_frame(…)是最關鍵的函數，我們要做的變換，必須在該函數實現。
config_output(…)幹嘛用呢?用於配置輸出的frame的大小。比如輸入一個1920x1080的幀，我們想要變換一下，並以960x540輸出，那麽，這個960x540就得在該函數設置。

說完這些，好像你基本上就懂了。本例就在filter_frame函數裏，把輸入的一幀，的左上部分，剪切的dst frame，然後輸出。

好了，重新編譯ffmpeg，然後就可以跑起來了。
./ffmpeg -loglevel warning -i input.mp4 -vf transform output.mp4

4. filter的結構體

代碼寫好了，但是是不是雲裏霧裏，不知道為啥那麽寫，不知道那些結構體到底是啥關系？別怕，接下來就為你揭開各種結構體關系的神秘面紗。

filter涉及的結構體，主要包括：
InputStream, OutputStream
FilterGraph,
AVFilterGraph, AVFilterContext, AVFilterLink, AVFilterPad。
要理清它們之間錯綜復雜的關系，單看代碼是很難記憶深刻的，為此我特地花了一張圖，如下所示。（以上面的例子為背景）

上面的例子，用了命令：
./ffmpeg -loglevel warning -i input.mp4 -vf transform output.mp4
即用了我們寫的transform filter。
假設源視頻input.mp4，有一路video和一路audio，那麽，audio和video各自有1個InputStream和1個OutputStream。
以video為例，共一個InputStream & OutputStream。那麽，video所涉及的結構體正如上圖所示。

一般，一個InputStream對應一個Inputfilter，一個OutputStream對應一個OutputFilter。
FilterGraph管理Inputfilter和OutputFilter（當然，Inputfilter和OutputFilter的指針*graph都可以找到管理者FilterGraph）。此外，FilterGraph還管理一個AVFilterGraph。
AVFilterGraph是幹嘛的？它內部有個雙指針，**filters，明顯就是一個指針數組，存一堆的AVFilterContext指針。
AVFilterContext對應啥？它其實就對應一個filter！！！！！也就是說，一個filter的上下文就是AVFilterContext。所以對上圖來說，AVFilterGraph的**filters其實就指向4個AVFilterContext。

你是不是疑問，為啥我們自己就寫了一個filter，怎麽會涉及到4個filter？
其實ffmpeg默認是有3個filter的！名字叫“buffer”, “format”, “buffersink”，就在上圖上半部分的第一，第三，和第四個AVFilterContext。

AVFilterLink是幹嘛的？它是建立AVFilterContext之間的聯系。所以，若有4個AVFilterContext，那就需要3個AVFilterLink。
AVFilterLink的src指針，指向上一個AVFilterContext，dst指針，指向下一個AVFilterContext。
AVFilterPad幹嘛的？它用於AVFilterContext之間的callback（回調）。
怎麽個回調法？
很簡單，第一個AVFilterContext的outputs[0]指針，指向第一個AVFilterLink，這個AVFilterLink的dst指針，指向第二個AVFilterContext。
如果我在前一個AVFilterContext調用
outputs[0]->dstpad->filter_frame(Frame* input_frame1), 那其實就意味著，第一個過濾器，可以把處理好的一個frame（名字為input_frame1），可以通過這個調用，傳遞給第二個過濾器的input_pads的filter_frame函數。而我們實現的vf_transform.c，就是我說的第二個過濾器，裏面就實現了filter_frame().

5. filter_frame()調用流程

既然說，filter_frame是最關鍵的函數，也是我們自己寫filter必須自定義的函數，那麽，我們就來理一理這個函數從哪裏來，又將到哪裏去！

5.1. decode_video //ffmpeg.c

最初的源頭，是ffmpeg.c的decode_video函數。
將核心代碼抽取出來，如下所示：

static int decode_video(InputStream *ist, AVPacket *pkt, int *got_output)
{
    AVFrame* decoded_frame, f;
    //解碼
    ret = avcodec_decode_video2(ist->dec_ctx,
                                decoded_frame, got_output, pkt);
    //......
    //送給濾鏡
    for (i = 0; i < ist->nb_filters; i++) {
        f = decodec_frame;
        ret = av_buffersrc_add_frame_flags(ist->filters[i]->filter, f, AV_BUFFERSRC_FLAG_PUSH);
    }
}

可見，最重要做2件事，一個解碼，一個送給濾鏡。
送給哪個濾鏡呢？InputStream *ist的nb_filters為1，其實就是指向名字為“buffer”的filter(源文件:buffersrc.c)。這個filter與其他filter不同的是，它是所有filter的第一個入口。解碼完，都先給它，它再傳遞給下一個。為啥先給他呢？很簡單，它是一個FIFO，緩存數據用的。

5.2. av_buffersrc_add_frame_flags//buffersrc.c

該函數直接走到av_buffersrc_add_frame_internal //buffersrc.c

5.3. av_buffersrc_add_frame_internal //buffersrc.c

static int av_buffersrc_add_frame_internal(AVFilterContext *ctx,
                                           AVFrame *frame, int flags)
{
    //寫FIFO
    av_fifo_generic_write(s->fifo, &copy, sizeof(copy), NULL);
    if ((flags & AV_BUFFERSRC_FLAG_PUSH))
        if ((ret = ctx->output_pads[0].request_frame(ctx->outputs[0])) < 0)
            return ret;

    return 0;
}

抽出核心代碼，可見，顯示把frame寫到FIFO，然後調了自己的output_pads[0]的request_frame。

5.4. request_frame //buffersrc.c

static int request_frame(AVFilterLink *link)
{
    BufferSourceContext *c = link->src->priv;
    AVFrame *frame;
    int ret;
    //省略......
    av_fifo_generic_read(c->fifo, &frame, sizeof(frame), NULL);
    av_log(NULL, AV_LOG_WARNING, "request_frame, frame-pts %lld \n", frame->pts);
    //這個link，是第一個link，鏈接當前的AVFilterContext和下一個AVFilterContext，也就是我們自己寫的vf_transform.c
    ret = ff_filter_frame(link, frame);

    return ret;
}

抽出核心代碼，可見它從FIFO讀取一幀數據。然後調用ff_filter_frame。此時輸入的link是第一個AVFilterLink。

5.5. ff_filter_frame // avfilter.c

該函數做了一些基本檢查，走到ff_filter_frame_framed

5.6. ff_filter_frame_framed //avfilter.c

static int ff_filter_frame_framed(AVFilterLink *link, AVFrame *frame)
{
    //定義一個函數指針filter_frame。所指向的函數，參數為AVFilterLink *, AVFrame *,返回值為int
    int (*filter_frame)(AVFilterLink *, AVFrame *);
    AVFilterContext *dstctx = link->dst;//下一個AVFilterContext，對本例來說，就是我們自己寫的transform 濾鏡，源碼在vf_transform.c
    AVFilterPad *dst = link->dstpad;
    AVFrame *out = NULL;
    int ret;

    if (!(filter_frame = dst->filter_frame))//函數指針filter_frame，link->dstpad其實就是dstctx->input_pads，也就是transform濾鏡定義的
        filter_frame = default_filter_frame;
    //省略300字

    ret = filter_frame(link, out);
    link->frame_count++;
    ff_update_link_current_pts(link, pts);
    return ret;
}

抽出核心代碼。
定義一個函數指針filter_frame。所指向的函數，必須是參數為AVFilterLink , AVFrame ,返回值為int
filter_frame = dst->filter_frame
dst = link->dstpad，而link->dstpad其實就是dstctx->input_pads，也就是transform過濾器定義的input_pads

static const AVFilterPad avfilter_vf_transform_inputs[] = {
    {
        .name         = "default",
        .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
        .filter_frame = filter_frame,
    },
    { NULL }
};

所以，filter_frame函數指針，指向的就是vf_transform.c實現的filter_frame函數。

5.7. filter_frame //vf_transform.c，當然啦，ffmpeg定義的各種filter，比如vf_colorbalance.c，vf_scale.c等，也有這個函數，流程一樣的

static int filter_frame(AVFilterLink *link, AVFrame *in)
{
    AVFilterContext *avctx = link->dst;//第一個link的dst AVFilterContext，其實就是當前的filter的AVFilterContext
    AVFilterLink *outlink = avctx->outputs[0];//當前的AVFilterContext，outputs[0]指向第二個AVFilterLink
    AVFrame *out;

    //分配一個空的AVFrame。
    out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
    if (!out) {
        av_frame_free(&in);
        return AVERROR(ENOMEM);
    }

    //分配的空buffer的參數和上一個基本一致，但修改寬高。當然啦，如果你願意，不修改寬高，那就不需要下面2句。
    av_frame_copy_props(out, in);
    out->width  = outlink->w;
    out->height = outlink->h;
    out->format = outlink->format;

    ThreadData td;
    td.in = in;
    td.out = out;
    int res;
    if(res = avctx->internal->execute(avctx, do_conversion, &td, NULL, FFMIN(outlink->h, avctx->graph->nb_threads))) {
        return res;
    }//啟用一個子線程，執行比較耗時的變換。do_conversion是我們要做的變換。

    av_frame_free(&in);

    return ff_filter_frame(outlink, out);//此時的ff_filter_frame，輸入參數和前面buffersrc.c調用的已經不一樣。outlink是第二個AVFilterLink，buffer也是做了變換的新的buffer
}

抽出關鍵代碼，抽象，通過ff_get_video_buffer，分配一個空buffer，該buffer用於存儲變換的結果，並會通過ff_filter_frame傳遞到下一個filter。
do_conversion是一個真正做變換的函數，但其實如果要做的處理並不耗時，也不一定要用另一個線程來處理。直接在該filter_frame做也行。
處理好的新的數據，放在out，調用ff_filter_frame，傳遞給下一個filter。註意，ff_filter_frame的oulink，對應上圖的第二個AVFilterLink。

5.8. 再次走進ff_filter_frame // avfilter.c

如上已知，ff_filter_frame只做了一些基本檢查，走到ff_filter_frame_framed。故而我們直接看ff_filter_frame_framed

static int ff_filter_frame_framed(AVFilterLink *link, AVFrame *frame)
{
    //定義一個函數指針filter_frame。所指向的函數，參數為AVFilterLink *, AVFrame *,返回值為int
    int (*filter_frame)(AVFilterLink *, AVFrame *);
    AVFilterContext *dstctx = link->dst;//下一個AVFilterContext，對本例來說，就是系統默認的第三個濾鏡，名字叫"format"，源碼在vf_format.c
    AVFilterPad *dst = link->dstpad;
    AVFrame *out = NULL;
    int ret;

    if (!(filter_frame = dst->filter_frame))//vf_format.c沒有實現filter函數，因為返回為空
        filter_frame = default_filter_frame;//所以函數會走到這，函數指針filter_frame 將指向default_filter_frame
    //省略300字

    ret = filter_frame(link, out);
    link->frame_count++;
    ff_update_link_current_pts(link, pts);
    return ret;
}

如註釋所說，由於vf_format.c沒有實現filter函數，所以此時的filter_frame指針，指向的是defalut_filter_frame。

5.9. default_filter_frame //avfilter.c

static int default_filter_frame(AVFilterLink *link, AVFrame *frame)
{
    //該函數沒幹啥，又調用ff_filter_frame了，第一個參數，換成第三個AVFilterLink了，第二個參數不變，frame默默的傳遞出去
    return ff_filter_frame(link->dst->outputs[0], frame);
}

此時link->dst->outputs[0]對應上圖第三個AVFilterLink。

5.10. 第三次走進ff_filter_frame // avfilter.c

static int ff_filter_frame_framed(AVFilterLink *link, AVFrame *frame)
{
    //定義一個函數指針filter_frame。所指向的函數，參數為AVFilterLink *, AVFrame *,返回值為int
    int (*filter_frame)(AVFilterLink *, AVFrame *);
    AVFilterContext *dstctx = link->dst;//下一個AVFilterContext，對本例來說，就是系統默認的最後一個濾鏡，名字叫"buffersink"，源碼在bufffersink.c
    AVFilterPad *dst = link->dstpad;
    AVFrame *out = NULL;
    int ret;

    if (!(filter_frame = dst->filter_frame))//指向buffersink.c實現的filte_frame函數
        filter_frame = default_filter_frame;
    //省略300字

    ret = filter_frame(link, out);
    link->frame_count++;
    ff_update_link_current_pts(link, pts);
    return ret;
}

此時的filter_frame指針，指向buffersink.c實現的filter_frame函數

5.11. filter_frame //buffersink.c

static int filter_frame(AVFilterLink *link, AVFrame *frame)
{
    AVFilterContext *ctx = link->dst;
    BufferSinkContext *buf = link->dst->priv;
    int ret;

    if ((ret = add_buffer_ref(ctx, frame)) < 0)
        return ret;
    //省略300字
    return 0;
}

static int add_buffer_ref(AVFilterContext *ctx, AVFrame *ref)
{
    BufferSinkContext *buf = ctx->priv;

    /* cache frame */
    //把buffer存到FIFO
    av_fifo_generic_write(buf->fifo, &ref, FIFO_INIT_ELEMENT_SIZE, NULL);
    return 0;
}

抽出關鍵代碼。很清晰的看到，其實就是把buffer存到FIFO。

至此，把filter_frame的來龍去脈搞清楚啦！！歐耶

6. filter之後，ffmpeg如何編碼

當我們寫了一個filter，把視頻做處理後，ffmpeg是如何把它編碼的呢？
通過研究，發現編碼的源頭函數是reap_filters(…)，它會被transcode_step(…)函數調用。

6.1. reap_filters //ffmpeg.c

static int reap_filters(int flush)
{
    AVFrame *filtered_frame = NULL;//該指針將存儲一個經過濾鏡處理後的buffer，並送給encoder
    int i;

    /* Reap all buffers present in the buffer sinks */
    for (i = 0; i < nb_output_streams; i++) {//一路video，一路audio，那麽nb_output_streams = 2
        OutputStream *ost = output_streams[i];
        OutputFile    *of = output_files[ost->file_index];
        AVFilterContext *filter;
        AVCodecContext *enc = ost->enc_ctx;
        int ret = 0;

        if (!ost->filter)
            continue;
        filter = ost->filter->filter;//OutputStream的filter指針指向buffersink.c定義的AVFilterContext。也就是本文討論的，最後一個AVFilterContext

        if (!ost->filtered_frame && !(ost->filtered_frame = av_frame_alloc())) {
            return AVERROR(ENOMEM);
        }
        filtered_frame = ost->filtered_frame;

        while (1) {
            double float_pts = AV_NOPTS_VALUE; // this is identical to filtered_frame.pts but with higher precision
            //av_buffersink_get_frame_flags定義在buffersink.c，用於從FIFO讀出一幀
            ret = av_buffersink_get_frame_flags(filter, filtered_frame,
                                               AV_BUFFERSINK_FLAG_NO_REQUEST);
            if (ret < 0) {
                //省略，檢查ret
                //如果ret<0，不是別的錯誤，那認為還沒有數據，跳出循環
                break;
            }
            switch (filter->inputs[0]->type) {
            case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
                //do_video_out函數將會做video編碼
                do_video_out(of->ctx, ost, filtered_frame, float_pts);
                break;
            case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
                //do_audio_out函數將會做audioo編碼
                do_audio_out(of->ctx, ost, filtered_frame);
                break;
            default:
                // TODO support subtitle filters
                av_assert0(0);
            }

            av_frame_unref(filtered_frame);
        }
    }

    return 0;
}

前一節說了，filter_frame(…)的最終結果是，把buffer存在了buffersink.c的FIFO裏。
那麽，這一節，說的其實就是一個從buffersink的FIFO讀數據，並編碼的過程。
從上面可知，av_buffersink_get_frame_flags函數，從buffersink讀取一幀數據，放到filtered_frame。

6.2. do_video_out //ffmpeg.c

static void do_video_out(AVFormatContext *s,
                         OutputStream *ost,
                         AVFrame *next_picture,
                         double sync_ipts)
{
    int ret;
    AVCodecContext *enc = ost->enc_ctx;
    int nb_frames, nb0_frames, i;
    //省略300字
    for (i = 0; i < nb_frames; i++) {
        AVFrame *in_picture;
        if (i < nb0_frames && ost->last_frame) {
            in_picture = ost->last_frame;
        } else
            in_picture = next_picture;
        //省略300字
        ost->frames_encoded++;
        //開始編碼
        ret = avcodec_encode_video2(enc, &pkt, in_picture, &got_packet);
    }
    ///省略300字
}

該函數很長，做了很多雜事，但關鍵代碼就是調用編碼函數avcodec_encode_video2

7. 函數流程圖

說了那麽久，得來個大招了！下面給出ffmpeg使用filter時的函數流程圖，主要把和filter相關的函數拉出來！

對於ffmpeg常規的avcodec_register_all(…), avfilter_register_all(…), av_register_all(…)等函數，我就不說啦。各種CSDN大牛說了很多了！！

transcode_init()主要用於初始化前文提到的各種結構體。
transcode_step主要工作：
解碼->送filter過濾->編碼->繼續解碼….

>choose_output()函數用於選擇一個OutputStream。比如有一個audio，一個video，那要根據pts策略，比如誰的pts比較小，就挑哪個OutputStream先幹活。
transcode_frome_filter()函數用於選個一個InputStream，用於下一步的process_input()。
process_input()函數主要是解碼，並把解碼的buffer送往filter處理。
reap_filters()函數主要是，從filter的FIFO拿出buffer，並編碼。

8. 參考資料

FFmpeg官網： http://www.ffmpeg.org
FFmpeg doc : http://www.ffmpeg.org/documentation.html
FFmpeg wiki : https://trac.ffmpeg.org/wiki
CSDN大牛：http://blog.csdn.net/leixiaohua1020/

原文鏈接:http://blog.csdn.net/newchenxf/article/details/51364105

(三) ffmpeg filter學習-編寫自己的filter