ffmpeg中的时间单位以及时间转换函数(av_q2d av_rescale_q)

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相关概念

tbr: 是我们通常所说的帧率。time base of rate  

tbn: 视频流的时间基。 time base of stream  

tbc: 视频解码的时间基。time base of codec  

tbn = the time base in AVStream that has come from the container  

tbc = the time base in AVCodecContext for the codec used for a particular stream  

tbr = tbr is guessed from the video stream and is the value users want to see when they look for the video frame rate.**

ffmpeg内部时间基

ffmpeg中的内部计时单位（时间基），ffmepg中的所有时间都是于它为一个单位，  

比如AVStream中的duration，即这个流的长度为duration个AV_TIME_BASE.  

#define AV_TIME_BASE 1000000  

它还有一种分数所表式法：  

#define AV_TIME_BASE_Q (AVRational){1, AV_TIME_BASE}  

在 ffmpeg中进行换算，将不同时间基的值转成按秒为单位的值计算如下：  

timestamp(秒) = pts * av_q2d(time_base)

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相关定义

AVRatioal的定义如下：

typedef struct AVRational{
int num; //numerator
int den; //denominator
} AVRational;
}

AVRatioal结构转double的函数：

static inline double av_q2d(AVRational a)｛
/**
* Convert rational to double.
* @param a rational to convert
**/
   return a.num / (double) a.den;
}

av_get_time_base_q函数

返回内部时基的小数表示.

/**
* Return the fractional representation of the internal time base.
*/
AVRational av_get_time_base_q(void);

av_rescale_q函数

av_rescale_q(a,b,c)的作用是，把时间戳从一个时基调整到另外一个时基时候用的函数。其中，a 表式要换算的值；b 表式原来的时间基；c表式要转换的时间基。其计算公式为 a * b / c。

/**  * Rescale a 64-bit integer by 2 rational numbers.  
** The operation is mathematically equivalent to `a * bq / cq`.  
**  This function is equivalent to av_rescale_q_rnd() with #AV_ROUND_NEAR_INF.
*  * @see av_rescale(), av_rescale_rnd(), av_rescale_q_rnd()  */
int64_t av_rescale_q(int64_t a, AVRational bq, AVRational cq) av_const;

用例

用于计算Packet中的pts

if (pkt->pts != AV_NOPTS_VALUE) {
    pkt->pts = av_rescale_q(pkt->pts, mCtx->streams[pkt->stream_index]->time_base, av_get_time_base_q());
}

if (pkt->dts != AV_NOPTS_VALUE) {
    pkt->dts = av_rescale_q(pkt->dts, mCtx->streams[pkt->stream_index]->time_base, av_get_time_base_q());
}

根据pts来计算一桢在整个视频中的时间位置

timestamp(秒) = pts * av_q2d(st->time_base)

计算视频长度的方法

time(秒) = st->duration * av_q2d(st->time_base)

这里的st是一个AVStream对象指针。

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时间基转换公式

timestamp(ffmpeg内部时间戳) = AV_TIME_BASE * time(秒)   time(秒) = AV_TIME_BASE_Q * timestamp(ffmpeg内部时间戳)

示例：

int64_t timestamp = N * AV_TIME_BASE;
av_seek_frame(fmtctx, index_of_video, timestamp, AVSEEK_FLAG_BACKWARD);
//ffmpeg同样为我们提供了不同时间基之间的转换函数：
int64_t av_rescale_q(int64_t a, AVRational bq, AVRational cq)

//时间戳转秒
time_in_seconds = av_q2d(AV_TIME_BASE_Q) * timestamp
//秒转时间戳
timestamp = AV_TIME_BASE * time_in_seconds