FFmpeg滤镜相关的重要结构体
核心结构体概览
FFmpeg滤镜系统由多个关键结构体组成，构成了完整的滤镜处理框架。以下是滤镜系统中最重要的结构体及其相互关系：
AVFilterGraph ┬─ AVFilterContext ┬─ AVFilter
│ ├─ AVFilterLink
│ └─ AVFilterPad
└─ AVFilterInOut
详细结构体分析
1. AVFilterGraph（滤镜图容器）
功能：管理整个滤镜图的所有组件和状态
重要成员：
typedef struct AVFilterGraph {
const AVClass *av_class; // 类信息，用于日志和配置
AVFilterContext **filters; // 所有滤镜实例数组
unsigned nb_filters; // 滤镜数量
AVFilterLink **sink_links; // 所有输出链接
int sink_links_count; // 输出链接数量
char *graph_str; // 滤镜图描述字符串
// ...其他成员
} AVFilterGraph;
2. AVFilter（滤镜定义）
功能：描述滤镜的类型、功能和操作接口
重要成员：
typedef struct AVFilter {
const char *name; // 滤镜名称(唯一标识)
const char *description; // 滤镜描述
const AVFilterPad *inputs; // 输入端口定义
const AVFilterPad *outputs; // 输出端口定义
int (*init)(AVFilterContext *ctx); // 初始化函数
int (*uninit)(AVFilterContext *ctx);// 反初始化函数
int (*query_formats)(AVFilterContext *ctx); // 格式协商函数
// ...其他成员
} AVFilter;
3. AVFilterContext（滤镜实例）
功能：表示滤镜图中的一个具体滤镜实例
重要成员：
typedef struct AVFilterContext {
const AVClass *av_class; // 类信息
const AVFilter *filter; // 对应的滤镜定义
char *name; // 实例名称
AVFilterPad *input_pads; // 输入端口数组
AVFilterLink **inputs; // 输入链接数组
unsigned nb_inputs; // 输入数量
AVFilterPad *output_pads; // 输出端口数组
AVFilterLink **outputs; // 输出链接数组
unsigned nb_outputs; // 输出数量
void *priv; // 滤镜私有数据
// ...其他成员
} AVFilterContext;
4. AVFilterLink（滤镜连接）
功能：表示两个滤镜之间的连接关系和数据通道
重要成员：
typedef struct AVFilterLink {
AVFilterContext *src; // 源滤镜
AVFilterContext *dst; // 目标滤镜
AVFilterPad *srcpad; // 源端口
AVFilterPad *dstpad; // 目标端口
enum AVMediaType type; // 媒体类型(视频/音频)
/* 协商后的格式参数 */
int w, h; // 视频宽高
int sample_rate; // 音频采样率
AVSampleFormat format; // 音频格式
AVPixelFormat format; // 视频格式
int64_t current_pts; // 当前时间戳
AVFrame *(*get_video_buffer)(AVFilterLink *link, int w, int h);
AVFrame *(*get_audio_buffer)(AVFilterLink *link, int nb_samples);
// ...其他成员
} AVFilterLink;
5. AVFilterPad（滤镜端口）
功能：定义滤镜的输入/输出端口特性
重要成员：
typedef struct AVFilterPad {
const char *name; // 端口名称
enum AVMediaType type; // 媒体类型
// 重要回调函数
int (*config_props)(AVFilterLink *link); // 配置属性
int (*filter_frame)(AVFilterLink *link, AVFrame *frame); // 帧处理
int (*request_frame)(AVFilterLink *link); // 请求帧
// ...其他成员
} AVFilterPad;
6. AVFilterInOut（滤镜输入输出端点）
功能：用于构建滤镜图时的临时连接描述
重要成员：
typedef struct AVFilterInOut {
char *name; // 流标识名称
AVFilterContext *filter_ctx; // 关联的滤镜
int pad_idx; // 端口索引
struct AVFilterInOut *next; // 链表指针
} AVFilterInOut;
结构体关系图解
[AVFilterGraph] 管理多个
|
├── [AVFilterContext] 实例1 ──基于─→ [AVFilter] (模板)
│ ├── input_pads: [AVFilterPad]数组
│ ├── output_pads: [AVFilterPad]数组
│ ├── inputs: [AVFilterLink]数组 (连接到上游)
│ └── outputs: [AVFilterLink]数组 (连接到下游)
│
├── [AVFilterContext] 实例2
│ ├── ...
│
└── [AVFilterInOut]链表 (临时构建用)
关键API函数
-
滤镜图管理：
avfilter_graph_alloc()- 创建滤镜图avfilter_graph_free()- 释放滤镜图avfilter_graph_parse_ptr()- 解析滤镜描述字符串
-
滤镜实例管理：
avfilter_graph_create_filter()- 创建滤镜实例avfilter_link()- 连接两个滤镜
-
数据处理：
av_buffersrc_add_frame()- 向滤镜图输入数据av_buffersink_get_frame()- 从滤镜图获取输出
实际应用示例
创建滤镜图的基本流程
AVFilterGraph *graph = avfilter_graph_alloc();
// 创建buffer源滤镜(输入)
AVFilterContext *src_ctx;
avfilter_graph_create_filter(&src_ctx,
avfilter_get_by_name("buffer"),
"in", args, NULL, graph);
// 创建buffer汇滤镜(输出)
AVFilterContext *sink_ctx;
avfilter_graph_create_filter(&sink_ctx,
avfilter_get_by_name("buffersink"),
"out", NULL, NULL, graph);
// 创建处理滤镜(如scale)
AVFilterContext *scale_ctx;
avfilter_graph_create_filter(&scale_ctx,
avfilter_get_by_name("scale"),
"scale", "640:480", NULL, graph);
// 连接滤镜
avfilter_link(src_ctx, 0, scale_ctx, 0);
avfilter_link(scale_ctx, 0, sink_ctx, 0);
// 配置完成
avfilter_graph_config(graph, NULL);
自定义滤镜开发模板
typedef struct {
const AVClass *class;
// 自定义参数
int param1;
float param2;
// ...其他私有数据
} MyFilterContext;
static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *frame) {
MyFilterContext *ctx = inlink->dst->priv;
// 处理帧数据
process_frame(frame, ctx->param1, ctx->param2);
// 传递给下一个滤镜
return ff_filter_frame(inlink->dst->outputs[0], frame);
}
static const AVFilterPad myfilter_inputs[] = {
{
.name = "default",
.type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
.filter_frame = filter_frame,
},
{ NULL }
};
AVFilter ff_vf_myfilter = {
.name = "myfilter",
.description = "My custom filter",
.priv_size = sizeof(MyFilterContext),
.inputs = myfilter_inputs,
.outputs = NULL, // 动态分配
.priv_class = &myfilter_class,
};