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FFMPEG解码多线程

落鹤生 发布于 2014-05-18 19:53 点击:次 
FFMPEG多线程解码器分为Frame级和Slice级两种,Slice级多线程同时解码一帧中不同的部分。Frame级多线程同时接受多帧码流,实现并行解码,当前帧处于显示状态时,未来的几帧已经在其他线程中被解码。
TAG: FFMPEG多线程  

FFMPEG多线程编码器一般以在Slice内分功能模块进行多线程编码,如 h263,h263P,msmpeg(v1, v2, v3),wmv1。包含以下几个线程:(1)Pre_estimation_motion_thread运动估计前的准备; (2)Estimation_motion_thread运动估计;(3)Mb_var_thread宏块其他变量;(4)Encode_thread编 码主线程。当然也有例外,如FFV1编码器按Slice为线程单位进行多线程编码。

FFMPEG多线程解码器分为Frame级和Slice级两种,Slice级多线程同时解码一帧中不同的部分。Frame级多线程同时接受多帧码流,实现并行解码,当前帧处于显示状态时,未来的几帧已经在其他线程中被解码。

1.         Slice Threading

         FFmpeg中,dvvideo_decoder, ffv1_decoder, h264_decoder, mpeg2_video_decoder和mpeg_video_decoder均支持了Slice Threading。

实现方法是:首先为codecContext注册注册多线程处理函数 excute(),Codec解码过程中处理Slice时调用avctx->excute()。excute()启动Slice解码工作线程开始多 线程解码,同时快速返回开始下一Slice的解析和解码。

Frame Threading主线程和解码线程的同步如图1所示。

图1 Frame Threading主线程和解码线程的同步

2.         Frame Threading

         目前为止支持Frame Threading的解码器有h264_decoder, huffyuv_decoder, ffvhuff_decoder, mdec_decoder, mimic_decoder, mpeg4_decoder, theora_decoder, vp3_decoder和vp8_decoder。

         Frame Threading有如下限制:用户函数draw_horiz_band()必须是线程安全的;为了提升性能,用户应该为codec提供线程安全的 get_buffer()回调函数;用户必须能处理多线程带来的延时。另外,支持Frame Threading的codec要求每个包包含一个完整帧。Buffer内容在ff_thread_await_progress()调用之前不能读,同 样,包括加边draw_edges()在内的处理,在ff_thread_report_progress()调用之后,Buffer内容不能写。

         每个线程都有以下四个状态。如图2所示,为了保证线程安全,若 Codec未实现update_thread_context()和线程安全的get_buffer(),则必须在解码完成后才能将状态转换为 STATUS_SETUP_FINISHED,意味着下一个线程只能在当前线程解码完成后才能开始解码。

而如图3所示,如果Codec实现update_thread_context()和线程安全的get_buffer(),线程状态可以在解码开始之前转换为STATUS_SETUP_FINISHED,这样,下一个线程就可能与当前线程并行。

图2 Codec未实现update_thread_context()和线程安全的get_buffer(),线程状态转换

图3 Codec实现update_thread_context()和线程安全的get_buffer(),线程状态转换

         解码主线程通过调用submit_packet()将码流交给对应的解码线程。主线程和解码线程的同步如图4所示。

图4 Frame Threading主线程和解码线程的同步

(bsplover)
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