企业官网建设流程全解析

前言

最近在学习ffmpeg的rtsp拉流实时播放；遇到一些问题。

旧的实现方式是，通过网络拉取一帧，就显示一帧，实时播放；但是，如果网络延迟，隔了几百毫秒甚至几千毫秒才拿到下一帧画面，那么期间就会卡主，导致整体播放流程一卡一卡的。

所以，使用播放时钟约定播放很有必要。

有一些必要的了解：

实现方式是在一个线程函数内，持续循环读取帧来显示：

voidYViewTask::Main(){while(is_running_){AVFrame*frame=list_.Pop();if(!frame){break;// 只可能是被 Abort 叫醒 → 收工}std::cout<<"* ";yview_->DrawFrame(frame);av_frame_free(&frame);}}

YViewTask::Main()是C++线程执行函数。

list_ 是一个链表，用于缓存已经读取到的AVFrame帧，其结构如下：
AvObjList<AVFrame> list_;

// 通用队列template<typenameT>classAvObjList{public:explicitAvObjList(size_t max=100):max_(max){}~AvObjList(){Clear();}// 禁止拷贝，因为含有mutexAvObjList(constAvObjList&)=delete;AvObjList&operator=(constAvObjList&)=delete;// 生产者，慢则丢弃最旧的boolAdd(T*obj){std::unique_lock<std::mutex>lock(mux_);if(!obj){LOGWARNING("pkt is null!");returnfalse;}// 要么被终止了(abort_ = true) || 要么还有空位not_full_.wait(lock,[this]{returnabort_||list_.size()<max_;});if(abort_){AVDeleter<T>::Free(obj);returnfalse;}list_.push_back(obj);not_empty_.notify_one();// 通知，链表有元素returntrue;}// 消费者T*Pop(){std::unique_lock<std::mutex>lock(mux_);// 要么被终止了(abort_ = true) || 要么链表不为空not_empty_.wait(lock,[this]{returnabort_||!list_.empty();});if(list_.empty()){returnnullptr;// 只有被 Abort 叫醒时才会走到这里}T*obj=list_.front();list_.pop_front();not_full_.notify_one();// 通知，链表腾出位置了returnobj;}voidClear(){std::unique_lock<std::mutex>lock(mux_);for(T*obj:list_){AVDeleter<T>::Free(obj);}list_.clear();not_full_.notify_all();}size_tSize(){std::unique_lock<std::mutex>lock(mux_);returnlist_.size();}voidAbort(){std::unique_lock<std::mutex>lock(mux_);abort_=true;not_empty_.notify_all();not_full_.notify_all();}private:std::mutex mux_;size_t max_;std::list<T*>list_;boolabort_=false;std::condition_variable not_empty_;// 链表有元素了std::condition_variable not_full_;// 链表有空位了};

yview_->DrawFrame(frame);内部通过SDL渲染显示。

下方两个变量是线程中常用的，必须说明一下：

doublems_per_tick_=av_q2d(v_time_base)*1000.0;// 时间刻度，v_time_base是解复用视频流的timebase，计算出毫秒doubleprebuffer_ms_=300.0;// 缓存时间和最大迟到时间

如上内容知道即可，对下方学习理解有帮助。

最终加上“播放时钟”代码如下：

voidYViewTask::Main(){int64_tpts0=AV_NOPTS_VALUE;int64_tlast_pts=AV_NOPTS_VALUE;doublewall0=0.0;doubleframe_ms=100.0;while(is_running_){AVFrame*frame=list_.Pop();if(!frame){break;// 只可能是被 Abort 叫醒 → 收工}if(0.0<ms_per_tick_&&AV_NOPTS_VALUE!=frame->pts){constdoublecur_ms=(double)now_ms();// 判断首帧if(AV_NOPTS_VALUE==pts0){pts0=frame->pts;wall0=cur_ms+prebuffer_ms_;}else{constdoubled=(double)(frame->pts-last_pts)*ms_per_tick_;if(0.0<d&&1000.0>d){frame_ms=d;// 记录真实真间隔，备用}elseif(0.0>d||1000.0<d){// 时间戳倒退或大跳（重连 / RTSP 时间戳跳变）→ 重锚，// 不重锚的话 due 会落到很远的过去（狂丢帧）或未来（画面冻住）pts0=frame->pts;wall0=cur_ms;}}last_pts=frame->pts;// 算这一帧该几点出现；constdoubledue=wall0+(double)(frame->pts-pts0)*ms_per_tick_;// 计算最晚迟到时间constdoublelate_tol=(prebuffer_ms_>0.0)?prebuffer_ms_:frame_ms;// 晚到了if(cur_ms-due>late_tol){if(cur_ms-due>1000.0){// 落后 1 秒以上不是"晚一帧"，是起播堆积或断流后恢复// → 重锚：把"现在"当新起跑线，从这一帧起重新排表pts0=frame->pts;wall0=cur_ms;std::cout<<"X("<<(cur_ms-due)<<") ";}// 300~1000ms 这一段：不丢，往下走，直接显示}// 还没到该显示的时刻，就等 —— 这一句才是"播放时钟"while(is_running_&&(double)now_ms()<due){MSleep(1);}}std::cout<<"* ";yview_->DrawFrame(frame);av_frame_free(&frame);}}

当前时间和睡眠函数：

inlineint64_tnow_ms(){returnstd::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(std::chrono::steady_clock::now().time_since_epoch()).count();}inlinevoidMSleep(int64_tms){if(ms<=0)return;int64_tdeadline=now_ms()+ms;while(now_ms()<deadline){std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(1));}}

测试rtsp拉流地址：rtsp://stream.strba.sk:1935/strba/VYHLAD_JAZERO.stream

YViewTask::Main() 逐行讲解

零、一句话总纲

这段代码就干一件事：给每一张画片算一个"该上台的墙上时刻"，到点就画，没到点就盯着钟等。

旧做法：网上一来帧就画 → 网络快就快放，网络慢就卡住 （像公交，站站停，忽快忽慢） 新做法：先看钟，钟说该第 5 张了，才去拿第 5 张 （像地铁，按时刻表发车）

一、先认识 6 个道具

还有两个配角：

二、骨架（把细节全删掉的样子）

while(还在营业){从筐里拿一张画片// 没货就睡在这，被叫"收工"就下班if(这张有号码){定好或校准 起跑线// 首帧定，异常时重定算出它该上台的时刻 dueif(已经晚得离谱)重排时间表if(还没到点)盯着钟等// ← 这一等，才是"播放时钟"}上台（画出来） 扔掉}

下面逐块拆。

三、逐行拆解

块 1 · 开场四行：准备四个记账本

int64_tpts0=AV_NOPTS_VALUE;// 起跑号码，还没定，用"无效值"占位int64_tlast_pts=AV_NOPTS_VALUE;// 上一张的号码，用来量间隔doublewall0=0.0;// 起跑线的墙上时刻doubleframe_ms=100.0;// 真实帧间隔，先随便给个 100 占位

大白话：这四个变量要在整个循环里一直记着，所以必须写在while外面。写在里面的话每次循环都被清零，永远记不住上一帧是谁。

为什么pts0用AV_NOPTS_VALUE当占位？因为 pts 可能是 0 甚至是负数，用 0 当"还没定"的标志会误判。FFmpeg 给了个专门的"无效值"常量，用它最安全。

块 2 · 拿一张画片：这里会睡着

AVFrame*frame=list_.Pop();if(!frame){break;// 只可能是被 Abort 叫醒 → 收工}

大白话：Pop()内部是"筐空了就睡，谁来塞货就醒"。所以它不会因为"暂时没货"就返回空手。

返回nullptr只有一种可能：有人喊了"收工"（list_.Abort()）。既然是收工，那就break走人。

块 3 · 有号码才排时间表

if(0.0<ms_per_tick_&&AV_NOPTS_VALUE!=frame->pts){

大白话：只有"尺子有效"且"这张有印号码"时，才能排时间表。两个条件缺一个，就直接跳过排表、马上画（当作不能定时的流处理）。

3.1 先看现在几点

constdoublecur_ms=(double)now_ms();

必须用steady_clock（now_ms()里封装的）。它只会往前走，用户改系统时间、NTP 对时都不会让它跳。如果用system_clock，某一刻系统时间被拨回 1 分钟，所有帧都会突然"迟到 60 秒"，画面直接乱掉。

3.2 首帧：把第一张定成起跑线

if(AV_NOPTS_VALUE==pts0){pts0=frame->pts;wall0=cur_ms+prebuffer_ms_;// ← 注意这个 + 300}

大白话：

• 起跑号码 = 第一张的号码。
• 起跑线 ="现在"再往后推 300ms。

为什么推 300ms？因为第一帧刚到手时，筐里是空的。马上画的话，第二帧还没到就又得等 —— 画面一开始就一顿。所以先等 300ms 让网络把货攒起来，这叫起播预缓冲。

这就是那个+ prebuffer_ms_的唯一含义。它只在首帧出现一次。

3.3 非首帧：量一下这一张和上一张隔了多久

constdoubled=(double)(frame->pts-last_pts)*ms_per_tick_;if(0.0<d&&1000.0>d){frame_ms=d;// 正常间隔 → 记下来当真间隔}elseif(0.0>d||1000.0<d){pts0=frame->pts;// 号码倒退 或 跳得太远 → 这张当新的起跑线wall0=cur_ms;}

大白话：d= 两张画片之间隔了多少毫秒。分三种情况：

为什么跳得远就必须重锚？假设 3 秒没来画面，下一张的号码直接比上一张大 3 秒：

• 不重锚的话，due = wall0 + (pts - pts0) × 尺子会算出一个"3 秒前就该播"的时刻；
• 于是这一帧一进来就已经"迟到 3 秒"，后面每一帧都永远追不上，画面彻底垮掉。

所以这里把这张当成新的第 0 张，时间表从它重排。

顺带说一个陷阱：d > 1000和后面那句cur_ms - due > 1000里的两个 1000，是完全无关的两个量。

• 前者比较的是"这张和上一张之间隔多久"（帧间距）；
• 后者比较的是"我们落后时间表多久"（跑步落后量）。

一个量的是步长，一个量的是差距，别混。

3.4 记住这张的号码，然后算它该几点上台

last_pts=frame->pts;constdoubledue=wall0+(double)(frame->pts-pts0)*ms_per_tick_;

大白话：last_pts必须先更新，因为下一轮要拿它量间隔。

due的公式就一句话：

该上台的时刻 = 起跑线 + (这张号码 - 起跑号码) × 换算尺

• (pts - pts0)是"这张比起点晚几个刻度"，是个整数；
• 乘上ms_per_tick_就变成毫秒；
• 加上起跑线，就是墙上时刻。

这和"号码 × 单价 = 价钱"是一样的道理，尺子就是那个单价。

3.5 算容忍量，然后判断是不是已经晚了

constdoublelate_tol=(prebuffer_ms_>0.0)?prebuffer_ms_:frame_ms;

大白话：允许它迟到多少。默认用prebuffer_ms_（300ms）—— 既然起播都敢攒 300ms，那晚 300ms 内都算正常波动。如果调用方把prebuffer_ms_传成 0（表示不预缓冲），就退而用frame_ms（真实的帧间隔），至少有一帧的余量。

if(cur_ms-due>late_tol){// 已经晚了if(cur_ms-due>1000.0){// 而且晚得离谱（超过 1 秒）pts0=frame->pts;// 重新起跑wall0=cur_ms;std::cout<<"X("<<(cur_ms-due)<<") ";}// 300~1000ms 这一段：不丢，往下走，直接显示}

大白话：这里把"晚了"分成两档：

为什么超过 1 秒要重锚？因为落后 1 秒以上不可能是"这一帧来晚了"，一定是整条时间表已经失效了（断流、重连、时间戳跳变）。这时候继续按老表走，只会让后面每一帧都判成"迟到"，一帧都追不回来。把"现在"当新起跑线，从这一帧起重新排表，才是唯一出路。

为什么 300~1000ms 不丢帧，直接画？因为之前实测过：丢帧并不能让画面更顺。源最大积压也就 0~1 帧，把帧扔掉只会让画面缺一块（出现空洞），而不会让播放追上时间。既然丢也追不上，不如把它画出来。

块 4 · 盯着钟等（真正的"播放时钟"）

while(is_running_&&(double)now_ms()<due){MSleep(1);}

大白话：这一帧还没到上台的时候，就在这儿原地转，每 1ms 看一眼钟。钟一到due，立刻跳出、画出去。

块 5 · 上台，然后扔掉

std::cout<<"* ";yview_->DrawFrame(frame);av_frame_free(&frame);

大白话：画一帧，打印一个*（方便数到底画了多少帧），然后把这一帧的内存还回去。

av_frame_free不能省：每一帧都是av_frame_alloc出来的独立内存，用完不还就一路泄漏，跑久了内存爆掉。

四、带数字走一遍

假设：流是1/90000的刻度，ms_per_tick_ = 0.01111，帧间隔约 90.9ms（11fps），prebuffer_ms_ = 300。

第 5、7 行是同一件事的两种入口：5 是"表算对了但我人迟了"，7 是"号码跳了表就该重排"。两条路都会把pts0/wall0重置到"现在"。

五、最容易搞混的两个 1000

动作一样（都是重锚），但原因完全不同。前者是"原料有问题"，后者是"我们干活慢了"。