ijkplayer是一個基於ffplay的輕量級Android/iOS視訊播放器，實現了跨平臺的功能，API易於整合；編譯配置可裁剪，方便控制安裝包大小。
本文重點分析其C語言實現的核心程式碼，涉及到不同平臺下的封裝介面或處理方式時，均以Android平臺為例。

一、FFplay原始碼流程圖

由於ijkplayer底層是基於ffplay的，首先需要了解ffplay的程式碼處理流程。FFplay是FFmpeg專案提供的播放器示例。

1). FFplay原始碼的流程圖如圖所示。

2). FFplay的總體函式呼叫結構圖如下圖所示。

函式的具體流程分析請參照雷神的部落格：http://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/39762143

3). ijkplayer在底層重寫了ffplay.c檔案，主要是去除ffplay中使用sdl音視訊庫播放音視訊的部分；並且增加了對移動端硬體解碼部分，視訊渲染部分，以及音訊播放部分的實現，這些部分在android和ios下有不同的實現，具體如下：

Platform	硬體解碼	視訊渲染	音訊播放
IOS	VideoToolBox	OpenGL ES	AudioQueue
Android	MediaCodec	OpenGL ES、ANativeWindow	OpenSL ES、AudioTrack

從上面可以看出ijkplayer是暫時不支援音訊硬體解碼的。

二、ijkplayer程式碼目錄說明
開啟ijkplayer，可看到其主要目錄結構如下:

android - android平臺上的上層介面封裝以及平臺相關方法

config - 編譯ffmpeg使用的配置檔案

extra - 存放編譯ijkplayer所需的依賴原始檔, 如ffmpeg、openssl等

ijkmedia - 核心程式碼

ijkj4a - android平臺下使用，用來實現c程式碼呼叫java層程式碼，這個資料夾是通過bilibili的另一個開源專案jni4android自動生成的。

ijkplayer - 播放器資料下載及解碼相關

ijksdl - 音視訊資料渲染相關

ios - iOS平臺上的上層介面封裝以及平臺相關方法

tools - 初始化專案工程指令碼

三、初始化流程

初始化完成的主要工作就是建立播放器物件，在IjkMediaPlayer類中initPlayer方法會呼叫native_setup完成這個這個工作。

private void initPlayer(IjkLibLoader libLoader) {
        loadLibrariesOnce(libLoader);
        initNativeOnce();

        Looper looper;
        if ((looper = Looper.myLooper()) != null) {
            mEventHandler = new EventHandler(this, looper);
        } else if ((looper = Looper.getMainLooper()) != null) {
            mEventHandler = new EventHandler(this, looper);
        } else {
            mEventHandler = null;
        }

        /*
         * Native setup requires a weak reference to our object. It's easier to
         * create it here than in C++.
         */
        native_setup(new WeakReference<IjkMediaPlayer>(this));
}
 

native_setup是native本地方法，最終會呼叫ijkplayer_jni.c中的IjkMediaPlayer_native_setup方法

static void
IjkMediaPlayer_native_setup(JNIEnv *env, jobject thiz, jobject weak_this)
{
    MPTRACE("%s\n", __func__);
    IjkMediaPlayer *mp = ijkmp_android_create(message_loop);
    JNI_CHECK_GOTO(mp, env, "java/lang/OutOfMemoryError", "mpjni: native_setup: ijkmp_create() failed", LABEL_RETURN);

    jni_set_media_player(env, thiz, mp);
    ijkmp_set_weak_thiz(mp, (*env)->NewGlobalRef(env, weak_this));
    ijkmp_set_inject_opaque(mp, ijkmp_get_weak_thiz(mp));
    ijkmp_android_set_mediacodec_select_callback(mp, mediacodec_select_callback, (*env)->NewGlobalRef(env, weak_this));

LABEL_RETURN:
    ijkmp_dec_ref_p(&mp);
}

可發現在此建立了IjkMediaPlayer結構體例項_mediaPlayer：

IjkMediaPlayer *ijkmp_android_create(int(*msg_loop)(void*))
{
    IjkMediaPlayer *mp = ijkmp_create(msg_loop);
    if (!mp)
        goto fail;

    mp->ffplayer->vout = SDL_VoutAndroid_CreateForAndroidSurface();
    if (!mp->ffplayer->vout)
        goto fail;

    mp->ffplayer->pipeline = ffpipeline_create_from_android(mp->ffplayer);
    if (!mp->ffplayer->pipeline)
        goto fail;

    ffpipeline_set_vout(mp->ffplayer->pipeline, mp->ffplayer->vout);

    return mp;

fail:
    ijkmp_dec_ref_p(&mp);
    return NULL;
}

在該方法中主要完成了三個動作：

1. 建立IJKMediaPlayer物件， 通過ffp_create方法建立了FFPlayer物件，並設定訊息處理函式。

IjkMediaPlayer *ijkmp_create(int (*msg_loop)(void*))
{
    IjkMediaPlayer *mp = (IjkMediaPlayer *) mallocz(sizeof(IjkMediaPlayer));
    ......
    mp->ffplayer = ffp_create();
    ......
    mp->msg_loop = msg_loop;
    ......
    return mp;
}

2. 建立影象渲染物件SDL_Vout

SDL_Vout *SDL_VoutAndroid_CreateForANativeWindow()
{
    SDL_Vout *vout = SDL_Vout_CreateInternal(sizeof(SDL_Vout_Opaque));
    if (!vout)
        return NULL;

    SDL_Vout_Opaque *opaque = vout->opaque;
    opaque->native_window = NULL;
    if (ISDL_Array__init(&opaque->overlay_manager, 32))
        goto fail;
    if (ISDL_Array__init(&opaque->overlay_pool, 32))
        goto fail;

    opaque->egl = IJK_EGL_create();
    if (!opaque->egl)
        goto fail;

    vout->opaque_class    = &g_nativewindow_class;
    vout->create_overlay  = func_create_overlay;
    vout->free_l          = func_free_l;
    vout->display_overlay = func_display_overlay;

    return vout;
fail:
    func_free_l(vout);
    return NULL;
}

3. 建立平臺相關的IJKFF_Pipeline物件，包括視訊解碼以及音訊輸出部分

IJKFF_Pipeline *ffpipeline_create_from_android(FFPlayer *ffp)
{
    ALOGD("ffpipeline_create_from_android()\n");
    IJKFF_Pipeline *pipeline = ffpipeline_alloc(&g_pipeline_class, sizeof(IJKFF_Pipeline_Opaque));
    if (!pipeline)
        return pipeline;

    IJKFF_Pipeline_Opaque *opaque = pipeline->opaque;
    opaque->ffp                   = ffp;
    opaque->surface_mutex         = SDL_CreateMutex();
    opaque->left_volume           = 1.0f;
    opaque->right_volume          = 1.0f;
    if (!opaque->surface_mutex) {
        ALOGE("ffpipeline-android:create SDL_CreateMutex failed\n");
        goto fail;
    }

    pipeline->func_destroy            = func_destroy;
    pipeline->func_open_video_decoder = func_open_video_decoder;
    pipeline->func_open_audio_output  = func_open_audio_output;

    return pipeline;
fail:
    ffpipeline_free_p(&pipeline);
    return NULL;
}

至此已經完成了ijkplayer播放器初始化的相關流程，簡單來說，就是建立播放器物件，完成音視訊解碼、渲染的準備工作。

四、核心程式碼剖析
ijkplayer實際上是基於ffplay.c實現的，本章節將以該檔案為主線，從資料接收、音視訊解碼、音視訊渲染及同步這三大方面進行講解，要求讀者有基本的ffmpeg知識。

ffplay.c中主要的程式碼呼叫流程如下圖所示：

當外部呼叫prepareToPlay啟動播放後，ijkplayer內部最終會呼叫到ffplay.c中的方法

int ffp_prepare_async_l(FFPlayer *ffp, const char *file_name)

該方法是啟動播放器的入口函式，在此會設定player選項，開啟audio output，最重要的是呼叫stream_open方法。

static VideoState *stream_open(FFPlayer *ffp, const char *filename, AVInputFormat *iformat)
{  
    ......           
    /* start video display */
    if (frame_queue_init(&is->pictq, &is->videoq, ffp->pictq_size, 1) < 0)
        goto fail;
    if (frame_queue_init(&is->sampq, &is->audioq, SAMPLE_QUEUE_SIZE, 1) < 0)
        goto fail;

    if (packet_queue_init(&is->videoq) < 0 ||
        packet_queue_init(&is->audioq) < 0 )
        goto fail;

    ......
    
    is->video_refresh_tid = SDL_CreateThreadEx(&is->_video_refresh_tid, video_refresh_thread, ffp, "ff_vout");
    
    ......
    
    is->read_tid = SDL_CreateThreadEx(&is->_read_tid, read_thread, ffp, "ff_read");
    
    ......
}

從程式碼中可以看出，stream_open主要做了以下幾件事情:
建立存放video/audio解碼前資料的videoq/audioq
建立存放video/audio解碼後資料的pictq/sampq
建立讀資料執行緒read_thread
建立視訊渲染執行緒video_refresh_thread
說明：subtitle是與video、audio平行的一個stream，ffplay中也支援對它的處理，即建立存放解碼前後資料的兩個queue，並且當檔案中存在subtitle時，還會啟動subtitle的解碼執行緒。

4.1 資料讀取
資料讀取的整個過程都是由ffmpeg內部完成的，接收到網路過來的資料後，ffmpeg根據其封裝格式，完成了解複用的動作，我們得到的，是音視訊分離開的解碼前的資料，步驟如下：
a). 建立上下文結構體，這個結構體是最上層的結構體，表示輸入上下文

ic = avformat_alloc_context();

b). 設定中斷函式，如果出錯或者退出，就可以立刻退出

ic->interrupt_callback.callback = decode_interrupt_cb;
ic->interrupt_callback.opaque = is；

c). 開啟檔案，主要是探測協議型別，如果是網路檔案則建立網路連結等

err = avformat_open_input(&ic, is->filename, is->iformat, &ffp->format_opts);

d). 探測媒體型別，可得到當前檔案的封裝格式，音視訊編碼引數等資訊

err = avformat_find_stream_info(ic, opts);

e).開啟視訊、音訊解碼器。在此會開啟相應解碼器，並建立相應的解碼執行緒。

stream_component_open(ffp, st_index[AVMEDIA_TYPE_AUDIO]);

f).讀取媒體資料，得到的是音視訊分離的解碼前資料

ret = av_read_frame(ic, pkt);

g). 將音視訊資料分別送入相應的queue中

if (pkt->stream_index == is->audio_stream && pkt_in_play_range) {
    packet_queue_put(&is->audioq, pkt);
} else if (pkt->stream_index == is->video_stream && pkt_in_play_range && !(is->video_st && (is->video_st->disposition & AV_DISPOSITION_ATTACHED_PIC))) {
    packet_queue_put(&is->videoq, pkt);
    ......
} else {
    av_packet_unref(pkt);
}

重複f、g兩步，即可不斷獲取待播放的資料。

4.2 音視訊解碼

ijkplayer在視訊解碼上支援軟解和硬解兩種方式，可在起播前配置優先使用的解碼方式，播放過程中不可切換。iOS平臺上硬解使用VideoToolbox，Android平臺上使用MediaCodec。ijkplayer中的音訊解碼只支援軟解，暫不支援硬解。

4.2.1 視訊解碼方式選擇
在開啟解碼器的方法中：

static int stream_component_open(FFPlayer *ffp, int stream_index)
{
    ......
    codec = avcodec_find_decoder(avctx->codec_id);
    ......
    if ((ret = avcodec_open2(avctx, codec, &opts)) < 0) {
        goto fail;
    }
    ......  
    case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
        ......
        decoder_init(&is->viddec, avctx, &is->videoq, is->continue_read_thread);
        ffp->node_vdec = ffpipeline_open_video_decoder(ffp->pipeline, ffp);
        if (!ffp->node_vdec)
            goto fail;
        if ((ret = decoder_start(&is->viddec, video_thread, ffp, "ff_video_dec")) < 0)
            goto out;       
    ......
}

首先會開啟ffmpeg的解碼器，然後通過ffpipeline_open_video_decoder建立IJKFF_Pipenode。

第三章節中有介紹，在建立IJKMediaPlayer物件時，通過ffpipeline_create_from_android建立了pipeline。該函式實現如下：

IJKFF_Pipenode* ffpipeline_open_video_decoder(IJKFF_Pipeline *pipeline, FFPlayer *ffp)
{
    return pipeline->func_open_video_decoder(pipeline, ffp);
}

func_open_video_decoder函式指標最後指向的是ffpipeline_android.c中的func_open_video_decoder，其定義如下：

static IJKFF_Pipenode *func_open_video_decoder(IJKFF_Pipeline *pipeline, FFPlayer *ffp)
{
    IJKFF_Pipeline_Opaque *opaque = pipeline->opaque;
    IJKFF_Pipenode        *node = NULL;

    if (ffp->mediacodec_all_videos || ffp->mediacodec_avc || ffp->mediacodec_hevc || ffp->mediacodec_mpeg2)
        node = ffpipenode_create_video_decoder_from_android_mediacodec(ffp, pipeline, opaque->weak_vout);
    if (!node) {
        node = ffpipenode_create_video_decoder_from_ffplay(ffp);
    }

    return node;
}

首先通過ffp->mediacodec_all_videos || ffp->mediacodec_avc || ffp->mediacodec_hevc || ffp->mediacodec_mpeg2判斷是否支援硬體解碼，如果支援會優先去嘗試開啟硬體解碼器，如果開啟失敗會自動切換使用ffmpeg軟解碼。
關於ffp->mediacodec_all_videos 、ffp->mediacodec_avc 、ffp->mediacodec_hevc 、ffp->mediacodec_mpeg2它們的值需要在起播前通過如下方法配置：

ijkmp_set_option_int(_mediaPlayer, IJKMP_OPT_CATEGORY_PLAYER,   "xxxxx", 1);

4.2.2 音視訊解碼
video的解碼執行緒為video_thread，audio的解碼執行緒為audio_thread。


不管視訊解碼還是音訊解碼，其基本流程都是從解碼前的資料緩衝區中取出一幀資料進行解碼，完成後放入相應的解碼後的資料緩衝區，如下圖所示：

本文以video的硬體解碼流程為例進行分析，audio的流程可對照研究。

視訊解碼執行緒

static int video_thread(void *arg)
{
    FFPlayer *ffp = (FFPlayer *)arg;
    int       ret = 0;

    if (ffp->node_vdec) {
        ret = ffpipenode_run_sync(ffp->node_vdec);
    }
    return ret;
}

ffpipenode_run_sync中呼叫的是IJKFF_Pipenode物件中的func_run_sync

int ffpipenode_run_sync(IJKFF_Pipenode *node)
{
    return node->func_run_sync(node);
}

func_run_sync取決於播放前配置的軟硬解，假設為硬解，func_run_sync函式指標最後指向的是ffpipenode_android_mediacodec_vdec.c中的func_run_sync，其定義如下：

static int func_run_sync(IJKFF_Pipenode *node)
{
    .......

    opaque->enqueue_thread = SDL_CreateThreadEx(&opaque->_enqueue_thread, enqueue_thread_func, node, "amediacodec_input_thread");
    if (!opaque->enqueue_thread) {
        ALOGE("%s: SDL_CreateThreadEx failed\n", __func__);
        ret = -1;
        goto fail;
    }

    while (!q->abort_request) {
        int64_t timeUs = opaque->acodec_first_dequeue_output_request ? 0 : AMC_OUTPUT_TIMEOUT_US;
        got_frame = 0;
        ret = drain_output_buffer(env, node, timeUs, &dequeue_count, frame, &got_frame);
        .......
        if (got_frame) {
            duration = (frame_rate.num && frame_rate.den ? av_q2d((AVRational){frame_rate.den, frame_rate.num}) : 0);
            pts = (frame->pts == AV_NOPTS_VALUE) ? NAN : frame->pts * av_q2d(tb);
            ret = ffp_queue_picture(ffp, frame, pts, duration, av_frame_get_pkt_pos(frame), is->viddec.pkt_serial);
            ......
        }
    }
}

a). 首先該函式啟動一個輸入執行緒，執行緒的執行函式為enqueue_thread_func，函定義如下

static int enqueue_thread_func(void *arg)
{
    ......
    while (!q->abort_request) {
        ret = feed_input_buffer(env, node, AMC_INPUT_TIMEOUT_US, &dequeue_count);
        if (ret != 0) {
            goto fail;
        }
    }

    ......
}

該函式在迴圈中通過feed_iput_buffer呼叫ffp_packet_queue_get_or_buffering一直不停的取資料，並將取得的資料交給硬體解碼器。

b). 建立完輸入執行緒後，直接進入while迴圈，迴圈中呼叫drain_output_buffer去獲取硬體解碼後的資料，該函式最後一個引數用來標記是否接收到完整的一幀資料。

c). 當got_frame為true時，將接收的幀通過ffp_queue_picture送入pictq佇列裡。

4.3 音視訊渲染及同步
4.3.1 音訊輸出
ijkplayer中Android平臺使用OpenSL ES或AudioTrack輸出音訊，iOS平臺使用AudioQueue輸出音訊。

audio output節點，在ffp_prepare_async_l方法中被建立：

ffp->aout = ffpipeline_open_audio_output(ffp->pipeline, ffp);

ffpipeline_open_audio_output方法實際上呼叫的是IJKFF_Pipeline物件的函式指標func_open_audio_utput，該函式指標在初始化中的ijkmp_android_create方法中被賦值，最後指向的是ffpipeline_android.c中的函式func_open_audio_output

static SDL_Aout *func_open_audio_output(IJKFF_Pipeline *pipeline, FFPlayer *ffp)
{
    SDL_Aout *aout = NULL;
    if (ffp->opensles) {
        aout = SDL_AoutAndroid_CreateForOpenSLES();
    } else {
        aout = SDL_AoutAndroid_CreateForAudioTrack();
    }
    if (aout)
        SDL_AoutSetStereoVolume(aout, pipeline->opaque->left_volume, pipeline->opaque->right_volume);
    return aout;
}

該函式會根據ffp->opensles來決定是否使用openSLES來進行音訊播放，後面的分析是基於openSLES方式處理音訊的。

SDL_AoutAndroid_CreateForOpenSLES定義如下，主要完成的是建立SDL_Aout物件

SDL_Aout *SDL_AoutAndroid_CreateForOpenSLES()
{
    SDLTRACE("%s\n", __func__);
    SDL_Aout *aout = SDL_Aout_CreateInternal(sizeof(SDL_Aout_Opaque));
    if (!aout)
        return NULL;

    SDL_Aout_Opaque *opaque = aout->opaque;
    opaque->wakeup_cond = SDL_CreateCond();
    opaque->wakeup_mutex = SDL_CreateMutex();

    int ret = 0;

    SLObjectItf slObject = NULL;
    ret = slCreateEngine(&slObject, 0, NULL, 0, NULL, NULL);
    CHECK_OPENSL_ERROR(ret, "%s: slCreateEngine() failed", __func__);
    opaque->slObject = slObject;

    ret = (*slObject)->Realize(slObject, SL_BOOLEAN_FALSE);
    CHECK_OPENSL_ERROR(ret, "%s: slObject->Realize() failed", __func__);

    SLEngineItf slEngine = NULL;
    ret = (*slObject)->GetInterface(slObject, SL_IID_ENGINE, &slEngine);
    CHECK_OPENSL_ERROR(ret, "%s: slObject->GetInterface() failed", __func__);
    opaque->slEngine = slEngine;

    SLObjectItf slOutputMixObject = NULL;
    const SLInterfaceID ids1[] = {SL_IID_VOLUME};
    const SLboolean req1[] = {SL_BOOLEAN_FALSE};
    ret = (*slEngine)->CreateOutputMix(slEngine, &slOutputMixObject, 1, ids1, req1);
    CHECK_OPENSL_ERROR(ret, "%s: slEngine->CreateOutputMix() failed", __func__);
    opaque->slOutputMixObject = slOutputMixObject;

    ret = (*slOutputMixObject)->Realize(slOutputMixObject, SL_BOOLEAN_FALSE);
    CHECK_OPENSL_ERROR(ret, "%s: slOutputMixObject->Realize() failed", __func__);

    aout->free_l       = aout_free_l;
    aout->opaque_class = &g_opensles_class;
    aout->open_audio   = aout_open_audio;
    aout->pause_audio  = aout_pause_audio;
    aout->flush_audio  = aout_flush_audio;
    aout->close_audio  = aout_close_audio;
    aout->set_volume   = aout_set_volume;
    aout->func_get_latency_seconds = aout_get_latency_seconds;

    return aout;
fail:
    aout_free_l(aout);
    return NULL;
}

回到ffplay.c中，如果發現待播放的檔案中含有音訊，那麼在呼叫stream_component_open開啟解碼器時，該方法裡面也呼叫audio_open打開了audio output裝置。

static int audio_open(FFPlayer *opaque, int64_t wanted_channel_layout, int wanted_nb_channels, int wanted_sample_rate, struct AudioParams *audio_hw_params)
{
    FFPlayer *ffp = opaque;
    VideoState *is = ffp->is;
    SDL_AudioSpec wanted_spec, spec;
    ......
    wanted_nb_channels = av_get_channel_layout_nb_channels(wanted_channel_layout);
    wanted_spec.channels = wanted_nb_channels;
    wanted_spec.freq = wanted_sample_rate;
    wanted_spec.format = AUDIO_S16SYS;
    wanted_spec.silence = 0;
    wanted_spec.samples = FFMAX(SDL_AUDIO_MIN_BUFFER_SIZE, 2 << av_log2(wanted_spec.freq / SDL_AoutGetAudioPerSecondCallBacks(ffp->aout)));
    wanted_spec.callback = sdl_audio_callback;
    wanted_spec.userdata = opaque;
    while (SDL_AoutOpenAudio(ffp->aout, &wanted_spec, &spec) < 0) {
        .....
    }
    ......
    return spec.size;
}

在audio_open中配置了音訊輸出的相關引數SDL_AudioSpec，並通過

int SDL_AoutOpenAudio(SDL_Aout *aout, const SDL_AudioSpec *desired, SDL_AudioSpec *obtained)
{
    if (aout && desired && aout->open_audio)
        return aout->open_audio(aout, desired, obtained);

    return -1;
}

設定給了Audio Output, android平臺上即為OpenSLES。

OpenSLES模組在工作過程中，通過不斷的callback來獲取pcm資料進行播放。

4.3.2 視訊渲染
這裡只介紹Android平臺上採用OpenGL渲染解碼後的YUV影象，渲染執行緒為video_refresh_thread，最後渲染影象的方法為video_image_display2，定義如下：

static void video_image_display2(FFPlayer *ffp)
{
    VideoState *is = ffp->is;
    Frame *vp;
    Frame *sp = NULL;

    vp = frame_queue_peek_last(&is->pictq);
    ......
    
    SDL_VoutDisplayYUVOverlay(ffp->vout, vp->bmp);
    ......
}

從程式碼實現上可以看出，該執行緒的主要工作為：

1. 呼叫frame_queue_peek_last從pictq中讀取當前需要顯示視訊幀

2. 呼叫SDL_VoutDisplayYUVOverlay進行繪製

int SDL_VoutDisplayYUVOverlay(SDL_Vout *vout, SDL_VoutOverlay   *overlay)
{
    if (vout && overlay && vout->display_overlay)
        return vout->display_overlay(vout, overlay);

    return -1;
}

display_overlay函式指標在前面初始化流程有介紹過，它在函式SDL_VoutAndroid_CreateForANativeWindow()中被賦值為vout_display_overlay，該方法就是呼叫OpengGL繪製圖像。

4.4.3 音視訊同步
對於播放器來說，音視訊同步是一個關鍵點，同時也是一個難點，同步效果的好壞，直接決定著播放器的質量。通常音視訊同步的解決方案就是選擇一個參考時鐘，播放時讀取音視訊幀上的時間戳，同時參考當前時鐘參考時鐘上的時間來安排播放。如下圖所示：

如果音視訊幀的播放時間大於當前參考時鐘上的時間，則不急於播放該幀，直到參考時鐘達到該幀的時間戳；如果音視訊幀的時間戳小於當前參考時鐘上的時間，則需要“儘快”播放該幀或丟棄，以便播放進度追上參考時鐘。


參考時鐘的選擇也有多種方式：


選取視訊時間戳作為參考時鐘源
選取音訊時間戳作為參考時鐘源
選取外部時間作為參考時鐘源
考慮人對視訊、和音訊的敏感度，在存在音訊的情況下，優先選擇音訊作為主時鐘源。


ijkplayer在預設情況下也是使用音訊作為參考時鐘源，處理同步的過程主要在視訊渲染video_refresh_thread的執行緒中：

static int video_refresh_thread(void *arg)
{
    FFPlayer *ffp = arg;
    VideoState *is = ffp->is;
    double remaining_time = 0.0;
    while (!is->abort_request) {
        if (remaining_time > 0.0)
            av_usleep((int)(int64_t)(remaining_time * 1000000.0));
        remaining_time = REFRESH_RATE;
        if (is->show_mode != SHOW_MODE_NONE && (!is->paused || is->force_refresh))
            video_refresh(ffp, &remaining_time);
    }

    return 0;
}

從上述實現可以看出，該方法中主要迴圈做兩件事情：

1. 休眠等待，remaining_time的計算在video_refresh中
2. 呼叫video_refresh方法，重新整理視訊幀

可見同步的重點是在video_refresh中，下面著重分析該方法：

lastvp = frame_queue_peek_last(&is->pictq);
   vp = frame_queue_peek(&is->pictq);
    ......
   /* compute nominal last_duration */
   last_duration = vp_duration(is, lastvp, vp);
   delay = compute_target_delay(ffp, last_duration, is);

lastvp是上一幀，vp是當前幀，last_duration則是根據當前幀和上一幀的pts，計算出來上一幀的顯示時間，經過compute_target_delay方法，計算出顯示當前幀需要等待的時間。

static double compute_target_delay(FFPlayer *ffp, double delay, VideoState *is)
{
    double sync_threshold, diff = 0;

    /* update delay to follow master synchronisation source */
    if (get_master_sync_type(is) != AV_SYNC_VIDEO_MASTER) {
        /* if video is slave, we try to correct big delays by
           duplicating or deleting a frame */
        diff = get_clock(&is->vidclk) - get_master_clock(is);

        /* skip or repeat frame. We take into account the
           delay to compute the threshold. I still don't know
           if it is the best guess */
        sync_threshold = FFMAX(AV_SYNC_THRESHOLD_MIN, FFMIN(AV_SYNC_THRESHOLD_MAX, delay));
        /* -- by bbcallen: replace is->max_frame_duration with AV_NOSYNC_THRESHOLD */
        if (!isnan(diff) && fabs(diff) < AV_NOSYNC_THRESHOLD) {
            if (diff <= -sync_threshold)
                delay = FFMAX(0, delay + diff);
            else if (diff >= sync_threshold && delay > AV_SYNC_FRAMEDUP_THRESHOLD)
                delay = delay + diff;
            else if (diff >= sync_threshold)
                delay = 2 * delay;
        }
    }

    .....

    return delay;
}

在compute_target_delay方法中，如果發現當前主時鐘源不是video，則計算當前視訊時鐘與主時鐘的差值：

******************************************************************************************************************
關於diff = get_clock(&is->vidclk) - get_master_clock(is)的計算說明（轉發）

最終視訊和音訊的diff可以用下面的公式表示:

diff = (pre_video_pts-pre_audio_pts) +(video_system_time_diff -  audio_system_time_diff)

****************************************************************************************************************************************************

如果當前視訊幀落後於主時鐘源，則需要減小下一幀畫面的等待時間；
如果視訊幀超前，並且該幀的顯示時間大於顯示更新門檻，則顯示下一幀的時間為超前的時間差加上上一幀的顯示時間
如果視訊幀超前，並且上一幀的顯示時間小於顯示更新門檻，則採取加倍延時的策略。
回到video_refresh中

time= av_gettime_relative()/1000000.0;
  if (isnan(is->frame_timer) || time < is->frame_timer)
     is->frame_timer = time;
  if (time < is->frame_timer + delay) {
     *remaining_time = FFMIN(is->frame_timer + delay - time, *remaining_time);
     goto display;
  }

frame_timer實際上就是上一幀的播放時間，而frame_timer + delay實際上就是當前這一幀的播放時間，如果系統時間還沒有到當前這一幀的播放時間，直接跳轉至display，而此時is->force_refresh變數為0，不顯示當前幀，進入video_refresh_thread中下一次迴圈，並睡眠等待。

is->frame_timer += delay;
  if (delay > 0 && time - is->frame_timer > AV_SYNC_THRESHOLD_MAX)
      is->frame_timer = time;

  SDL_LockMutex(is->pictq.mutex);
  if (!isnan(vp->pts))
         update_video_pts(is, vp->pts, vp->pos, vp->serial);
  SDL_UnlockMutex(is->pictq.mutex);

  if (frame_queue_nb_remaining(&is->pictq) > 1) {
       Frame *nextvp = frame_queue_peek_next(&is->pictq);
       duration = vp_duration(is, vp, nextvp);
       if(!is->step && (ffp->framedrop > 0 || (ffp->framedrop && get_master_sync_type(is) != AV_SYNC_VIDEO_MASTER)) && time > is->frame_timer + duration) {
           frame_queue_next(&is->pictq);
           goto retry;
       }
  }

如果當前這一幀的播放時間已經過了，並且其和當前系統時間的差值超過了AV_SYNC_THRESHOLD_MAX，則將當前這一幀的播放時間改為系統時間，並在後續判斷是否需要丟幀，其目的是為後面幀的播放時間重新調整frame_timer，如果緩衝區中有更多的資料，並且當前的時間已經大於當前幀的持續顯示時間，則丟棄當前幀，嘗試顯示下一幀。

{
   frame_queue_next(&is->pictq);
   is->force_refresh = 1;

   SDL_LockMutex(ffp->is->play_mutex);
   
    ......
    
display:
    /* display picture */
    if (!ffp->display_disable && is->force_refresh && is->show_mode == SHOW_MODE_VIDEO && is->pictq.rindex_shown)
        video_display2(ffp);

否則進入正常顯示當前幀的流程，呼叫video_display2開始渲染。


五、事件處理
在播放過程中，某些行為的完成或者變化，如prepare完成，開始渲染等，需要以事件形式通知到外部，以便上層作出具體的業務處理。


ijkplayer支援的事件比較多，具體定義在ijkplayer/ijkmedia/ijkplayer/ff_ffmsg.h中

#define FFP_MSG_FLUSH                       0
#define FFP_MSG_ERROR                       100     /* arg1 = error */
#define FFP_MSG_PREPARED                    200
#define FFP_MSG_COMPLETED                   300
#define FFP_MSG_VIDEO_SIZE_CHANGED          400     /* arg1 = width, arg2 = height */
#define FFP_MSG_SAR_CHANGED                 401     /* arg1 = sar.num, arg2 = sar.den */
#define FFP_MSG_VIDEO_RENDERING_START       402
#define FFP_MSG_AUDIO_RENDERING_START       403
#define FFP_MSG_VIDEO_ROTATION_CHANGED      404     /* arg1 = degree */
#define FFP_MSG_BUFFERING_START             500
#define FFP_MSG_BUFFERING_END               501
#define FFP_MSG_BUFFERING_UPDATE            502     /* arg1 = buffering head position in time, arg2 = minimum percent in time or bytes */
#define FFP_MSG_BUFFERING_BYTES_UPDATE      503     /* arg1 = cached data in bytes,            arg2 = high water mark */
#define FFP_MSG_BUFFERING_TIME_UPDATE       504     /* arg1 = cached duration in milliseconds, arg2 = high water mark */
#define FFP_MSG_SEEK_COMPLETE               600     /* arg1 = seek position,                   arg2 = error */
#define FFP_MSG_PLAYBACK_STATE_CHANGED      700
#define FFP_MSG_TIMED_TEXT                  800
#define FFP_MSG_VIDEO_DECODER_OPEN          10001

5.1 訊息上報初始化
在IJKMediaPlayer的初始化方法中:

static void
IjkMediaPlayer_native_setup(JNIEnv *env, jobject thiz, jobject weak_this)
{
    MPTRACE("%s\n", __func__);
    IjkMediaPlayer *mp = ijkmp_android_create(message_loop);
    ......
}

可以看到在建立播放器時，message_loop函式地址作為引數傳入了ijkmp_android_create，繼續跟蹤程式碼，可以發現，該函式地址最終被賦值給了IjkMediaPlayer中的msg_loop函式指標

IjkMediaPlayer *ijkmp_create(int (*msg_loop)(void*))
{
    ......
    mp->msg_loop = msg_loop;
    ......
}

開始播放時，會啟動一個訊息執行緒，

static int ijkmp_prepare_async_l(IjkMediaPlayer *mp)
{
    ......
    mp->msg_thread = SDL_CreateThreadEx(&mp->_msg_thread, ijkmp_msg_loop, mp, "ff_msg_loop");
    ......
}

ijkmp_msg_loop方法中呼叫的即是mp->msg_loop。

5.2 訊息上報處理
播放器底層上報事件時，實際上就是將待發送的訊息放入訊息佇列，另外有一個執行緒會不斷從佇列中取出訊息，上報給外部，其程式碼流程大致如下圖所示：

以prepare完成事件為例，看看程式碼中事件上報的具體流程。

ffplay.c中上報PREPARED完成時呼叫：

ffp_notify_msg1(ffp, FFP_MSG_PREPARED);

ffp_notify_msg1方法實現如下：

inline static void ffp_notify_msg1(FFPlayer *ffp, int what) {
    msg_queue_put_simple3(&ffp->msg_queue, what, 0, 0);
}

msg_queue_put_simple3中將事件及其引數封裝成了AVMessge物件，

inline static void msg_queue_put_simple3(MessageQueue *q, int what, int arg1, int arg2)
{
    AVMessage msg;
    msg_init_msg(&msg);
    msg.what = what;
    msg.arg1 = arg1;
    msg.arg2 = arg2;
    msg_queue_put(q, &msg);
}

最後呼叫msg_queue_put_private將訊息加入到佇列裡。
在5.1節中，我們有提到在建立播放器時，會傳入message_loop函式地址，最後作為一個單獨的執行緒執行，現在來看一下message_loop方法的實現：

static void message_loop_n(JNIEnv *env, IjkMediaPlayer *mp)
{
    jobject weak_thiz = (jobject) ijkmp_get_weak_thiz(mp);
    JNI_CHECK_GOTO(weak_thiz, env, NULL, "mpjni: message_loop_n: null weak_thiz", LABEL_RETURN);

    while (1) {
        AVMessage msg;

        int retval = ijkmp_get_msg(mp, &msg, 1);
        if (retval < 0)
            break;

        // block-get should never return 0
        assert(retval > 0);

        switch (msg.what) {
        case FFP_MSG_FLUSH:
            MPTRACE("FFP_MSG_FLUSH:\n");
            post_event(env, weak_thiz, MEDIA_NOP, 0, 0);
            break;
        case FFP_MSG_ERROR:
            MPTRACE("FFP_MSG_ERROR: %d\n", msg.arg1);
            post_event(env, weak_thiz, MEDIA_ERROR, MEDIA_ERROR_IJK_PLAYER, msg.arg1);
            break;
        case FFP_MSG_PREPARED:
            MPTRACE("FFP_MSG_PREPARED:\n");
            post_event(env, weak_thiz, MEDIA_PREPARED, 0, 0);
            break;
            ......
      }

}

message_loop中不停的呼叫ijkmp_get_msg獲取訊息，然後呼叫post_event方法傳遞訊息給java層，post_event實現如下：

inline static void post_event(JNIEnv *env, jobject weak_this, int what, int arg1, int arg2)
{
    // MPTRACE("post_event(%p, %p, %d, %d, %d)", (void*)env, (void*) weak_this, what, arg1, arg2);
    J4AC_IjkMediaPlayer__postEventFromNative(env, weak_this, what, arg1, arg2, NULL);
    // MPTRACE("post_event()=void");
}

post_event方法呼叫J4AC_IjkMediaPlayer__postEventFromNative（j4a資料夾中實現c程式碼呼叫java程式碼），呼叫該函式其實就是呼叫IJKMeadiaPlayer.java類的postEventFromNative方法。

@CalledByNative
    private static void postEventFromNative(Object weakThiz, int what,
            int arg1, int arg2, Object obj) {
        if (weakThiz == null)
            return;

        @SuppressWarnings("rawtypes")
        IjkMediaPlayer mp = (IjkMediaPlayer) ((WeakReference) weakThiz).get();
        if (mp == null) {
            return;
        }

        if (what == MEDIA_INFO && arg1 == MEDIA_INFO_STARTED_AS_NEXT) {
            // this acquires the wakelock if needed, and sets the client side
            // state
            mp.start();
        }
        if (mp.mEventHandler != null) {
            Message m = mp.mEventHandler.obtainMessage(what, arg1, arg2, obj);
            mp.mEventHandler.sendMessage(m);
        }
    }

該函式將訊息資訊封裝為Message，投遞到EventHandler的處理佇列中去處理。EventHandler中handleMessage函式負責對訊息進行處理，其定義如下：

public void handleMessage(Message msg) {
            IjkMediaPlayer player = mWeakPlayer.get();
            if (player == null || player.mNativeMediaPlayer == 0) {
                DebugLog.w(TAG,
                        "IjkMediaPlayer went away with unhandled events");
                return;
            }

            switch (msg.what) {
            case MEDIA_PREPARED:
                player.notifyOnPrepared();
                return;
            ......

}

對於MEDIA_PREPARED訊息，會使用IjkMediaPlayer的notifyOnPrepared()方法，該方法定義在基類AbstractMediaPlayer.java中，具體如下：

    protected final void notifyOnPrepared() {
        if (mOnPreparedListener != null)
            mOnPreparedListener.onPrepared(this);
}

notifyOnPrepared()方法會呼叫成員變數mOnPreparedListener的onPrepared方法。

成員變數mOnPreparedListener是通過其set方法賦值的，如下：

    public final void setOnPreparedListener(OnPreparedListener listener) {
        mOnPreparedListener = listener;
    }

在examples樣例工程下IjkVideoView.java的openVideo會呼叫set介面給mOnPreparedListner賦值，具體如下：

 private void openVideo() {
        if (mUri == null || mSurfaceHolder == null) {
            // not ready for playback just yet, will try again later
            return;
        }
        // we shouldn't clear the target state, because somebody might have
        // called start() previously
        release(false);

        AudioManager am = (AudioManager) mAppContext.getSystemService(Context.AUDIO_SERVICE);
        am.requestAudioFocus(null, AudioManager.STREAM_MUSIC, AudioManager.AUDIOFOCUS_GAIN);

        try {
            mMediaPlayer = createPlayer(mSettings.getPlayer());

            // TODO: create SubtitleController in MediaPlayer, but we need
            // a context for the subtitle renderers
            final Context context = getContext();
            // REMOVED: SubtitleController

            // REMOVED: mAudioSession
            mMediaPlayer.setOnPreparedListener(mPreparedListener);
            mMediaPlayer.setOnVideoSizeChangedListener(mSizeChangedListener);
            ......
}

文章中三、四、五部分主要是參考下面的文章寫的：

https://www.jianshu.com/p/daf0a61cc1e0