ffmpeg buffer管理

除了内存管理之外，数据的前后级流转也涉及到buffer管理. 个人觉得ffmpeg里面的buffer管理实现极为巧妙，也很值得借鉴.

概述

重要数据结构

AVBufferPool

在libavutil/buffer_internal.h中定义，为内部数据结构，不能在应用程序中直接引用.

• mutex 用于多线程资源保护
• pool  指向BufferPoolEntry链表的头，AVBufferPool可以管理所有的BufferPoolEntry.
•           在初始化AVBufferPool时pool是空，只有在av_buffer_pool_get()时才会判断
•           和创建.如图av_buffer_pool_get函数流程:

• refcount AVBufferPool的引用次数，初始化之后为1，av_buffer_pool_get()会+1，
•                 pool_release_buffer()  av_buffer_pool_uninit()会-1. 为0时会buffer_pool_free
•                释放pool
• size  不是指缓存池的个数，而是指AVBuffer.size
• opaque 用户自定义需要传递给回调函数参数，对应pool_free回调函数的opaque参数
• allo alloc2 提供两种内存分配方式，1： 注册回调函数  2: av_buffer_alloc
• pool_free  注册回调函数，av_buffer_pool_init2()注册，用于指定一种更负责的内存分配器。

BufferPoolEntry

在libavutil/buffer_internal.h中定义，为内部数据结构，不能在应用程序中直接引用.

从数据结构中开看到BufferPoolEntry就是一个链表，AVBufferPool中存储了BufferPoolEntry根节点.

• data opaqu free 以上的BufferPoolEntry的opaque、data、free都是指向了AVBuffer最
•                              开始的opaque、data、free，然后AVBuffer自己的opaque和free则指
•                              向了BufferPoolEntry和pool_release_buffer
• pool  当前BufferPoolEntry指向创建他的AVBufferPool. 这样每个BufferPoolEntry都可
•                             以找到创建和管理他的AVBufferPool
• next  
• buffer 实际存储buffer相关信息，新版本才增加的

AVBufferRef

在libavutil/buffer.h中定义，是对外的，可以在应用程序中直接引用.

• *buffer
• *data size AVBufferRef.data和size与AVBuffer.data和size是一致的

       有两种方式创建AVBufferRef，一种是通过av_buffer_alloc，只要指定大小即可；另一种是

通过av_buffer_create，这种主要是用于已经有了数据的情况，同时它也支持自定义释放此

数据内存的方法

AVBuffer

在libavutil/buffer_internal.h中定义，为内部数据结构，不能在应用程序中直接引用.

AVBuffer对外不公开，必须要通过AVBufferRef来间接使用AVBuffer.

• *data 实际存放数据的地址
• size   实际存放数据的大小
• refcount 记录当前buffer的引用计数
• free  回调函数用于释放数据，当引用计数变为0时会被调用来释放内存。
• opaque 用户自定义需要传递给回调函数参数，对应了回调函数的opaque参数
• flags 标识一些属性 , AV_BUFFER_FLAG_READONLY
•                         表示只读，引用计数为1时表示只有一个对象引用它，此时是可写的，否则就是只读的
• flags_internal 标识一些buffer属性, 有BUFFER_FLAG_REALLOCATABLE, BUFFER_FLAG_NO_FREE两个。
•                         BUFFER_FLAG_REALLOCATABLE标识是否可以重分配
•                         BUFFER_FLAG_NO_FREE标识被其他结构体引用，不能释放.需要手动释放内存.
•          新版本中
•                          1.  BUFFER_FLAG_REALLOCATABLE移动到了flags_internal  
•                          2. BUFFER_FLAG_READONLY改为了AV_BUFFER_FLAG_READONLY
•                           3. 新增加了BUFFER_FLAG_NO_FREE

       AVBuffer在创建的时候引用计数为1，当调用av_buffer_ref()对其进行操作时，引用计数+1，当

av_buffer_unref对其操作时则引用计数-1（当-1后引用计数为0时，av_buffer_unref将自动释放分配的数据缓存

定义在libavutil/buffer.c中操作接口

Buffer管理

             以上的BufferPoolEntry的opaque、data、free都是指向了AVBuffer最开始的opaque、data、free，

然后AVBuffer自己的opaque和free则指向了BufferPoolEntry和pool_release_buffer为何这样设计呢，

因为AVBuffer最终要进行释放的话，那还是得调用它自己最本来的free函数，但是此时由于要放到

缓存池管理，因此在free时不能真正把AVBuffer释放了，因此用BufferPoolEntry来保存AVBuffer真正

的释放内存的函数，然后再用缓存池释放函数pool_release_buffer来代替free函数，这样，当用户

释放的时候，AVBuffer的free函数已经指向了pool_release_buffer函数，因此可以在pool_release_buffer

里把AVBuffer返回给缓存池，等到缓存池自己想要被释放的时候，这个时候缓存池就从BufferPoolEntry

把之前保存的真正释放AVBuffer的函数取出来，进行调用；不得不说，这个设计虽然非常绕，其实很巧妙.

如图：

• 365行，调用pool.alloc分配一个新的AVBufferRef
• 370行,  分配一个BufferPoolEntry
• 376-379行，将AVBufferRef的data, opaque,  free赋值给BufferPoolEntry
• 381-382行，重新赋值AVBuffer.opaque和AVBuffer.free, pool_release_buffer来代替free函数，
•                         用户释放的时并不会真正释放内存而是通过pool_release_buffer将AVBuffer返回
•                       给了缓存池.当用于真正需要释放内存时，再调用BufferPoolEntry.free实现真正意义释放.
• 以上机制对用户不可见，巧妙将内存释放和缓存池回收buffer结合在一起了.

有一个写的很好的播客，不过对应的ffmpeg版本要旧一点, 在ffmpeg 5.0版本中有些结构体和实现方式有变化.

https://blog.csdn.net/huweijian5/article/details/105549692/

2022-05-16

标签：ffmpeg,管理,buffer,opaque,free,BufferPoolEntry,pool,AVBuffer
来源： https://www.cnblogs.com/545235abc/p/16285869.html