FFMPEG多線程解碼

FFMPEG多線程編碼器一般以在Slice內分功能模塊進行多線程編碼，如h263，h263P，msmpeg(v1, v2, v3)，wmv1。包含以下幾個線程：(1)Pre_estimation_motion_thread運動估計前的準備;(2)Estimation_motion_thread運動估計;(3)Mb_var_thread宏塊其他變量;(4)Encode_thread編碼主線程。當然也有例外，如FFV1編碼器按Slice為線程單位進行多線程編碼。

FFMPEG多線程解碼器分為Frame級和Slice級兩種，Slice級多線程同時解碼一幀中不同的部分。Frame級多線程同時接受多幀碼流，實現并行解碼，當前幀處于顯示狀態時，未來的幾幀已經在其他線程中被解碼。

1.???????? Slice Threading

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

實現方法是：首先為codecContext注冊注冊多線程處理函數excute()，Codec解碼過程中處理Slice時調用avctx->excute()。excute()啟動Slice解碼工作線程開始多線程解碼，同時快速返回開始下一Slice的解析和解碼。

Frame Threading主線程和解碼線程的同步如圖1所示。

圖1 Frame Threading主線程和解碼線程的同步

2.???????? Frame Threading

???????? 目前為止支持Frame Threading的解碼器有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：用戶函數draw_horiz_band()必須是線程安全的；為了提升性能，用戶應該為codec提供線程安全的get_buffer()回調函數；用戶必須能處理多線程帶來的延時。另外，支持Frame Threading的codec要求每個包包含一個完整幀。Buffer內容在ff_thread_await_progress()調用之前不能讀，同樣，包括加邊draw_edges()在內的處理，在ff_thread_report_progress()調用之后，Buffer內容不能寫。

???????? 每個線程都有以下四個狀態。如圖2所示，為了保證線程安全，若Codec未實現update_thread_context()和線程安全的get_buffer()，則必須在解碼完成后才能將狀態轉換為STATUS_SETUP_FINISHED，意味著下一個線程只能在當前線程解碼完成后才能開始解碼。

而如圖3所示，如果Codec實現update_thread_context()和線程安全的get_buffer()，線程狀態可以在解碼開始之前轉換為STATUS_SETUP_FINISHED，這樣，下一個線程就可能與當前線程并行。

圖2 Codec未實現update_thread_context()和線程安全的get_buffer()，線程狀態轉換

圖3 Codec實現update_thread_context()和線程安全的get_buffer()，線程狀態轉換

???????? 解碼主線程通過調用submit_packet()將碼流交給對應的解碼線程。主線程和解碼線程的同步如圖4所示。

圖4 Frame Threading主線程和解碼線程的同步