1. 概述

FFmpeg 在处理视频旋转信息方面经历了重要的架构变化。本文档详细对比了 FFmpeg 3.4 和 7.0.2 在封装（muxing）和解封装（demuxing）视频旋转信息时的差异，并提供兼容性解决方案。文档内容由Claude Sonnet 4辅助撰写，如有疏漏还请斧正。

• FFmpeg 3.4：支持 metadata 和 side data 双重机制
• FFmpeg 7.0.2：主要依赖 side data 机制，弱化 metadata 支持

2. 旋转信息存储机制

存储方式	FFmpeg 3.4	FFmpeg 7.0.2	说明
Stream Metadata	✅ 读写支持	❌ 仅读取（兼容性）	stream->metadata["rotate"]
Side Data	✅ 读写支持	✅ 主要方式	AV_PKT_DATA_DISPLAYMATRIX
容器原生格式	✅ 支持	✅ 支持	MP4 tkhd atom 等

// Metadata 格式（字符串）
stream->metadata["rotate"] = "90"  // 90度旋转// Side Data 格式（3x3 变换矩阵）
int32_t displaymatrix[9] = {cos(θ), -sin(θ), 0,sin(θ),  cos(θ), 0,0,       0,      1
};

3. 解封装（Demuxing）对比

3.1 FFmpeg 3.4 解封装行为

// FFmpeg 3.4 读取流程
void ffmpeg34_demux_rotation() {// 1. 从容器读取 displaymatrixuint8_t *displaymatrix = read_container_displaymatrix();// 2. 设置 side dataav_stream_add_side_data(stream, AV_PKT_DATA_DISPLAYMATRIX, displaymatrix, size);// 3. 同时设置 metadata（便于应用程序使用）if (displaymatrix) {double rotation = av_display_rotation_get((int32_t*)displaymatrix);av_dict_set(&stream->metadata, "rotate", av_asprintf("%.0f", -rotation), AV_DICT_DONT_STRDUP_VAL);}
}// 应用程序读取（推荐方式）
int getRotation_v34(AVStream *stream) {// 方式1：从 metadata 读取（简单）AVDictionaryEntry *t = av_dict_get(stream->metadata, "rotate", NULL, 0);if (t) return atoi(t->value);// 方式2：从 side data 读取（精确）uint8_t *displaymatrix = av_stream_get_side_data(stream, AV_PKT_DATA_DISPLAYMATRIX, NULL);if (displaymatrix) {return (int)(-av_display_rotation_get((int32_t*)displaymatrix));}return 0;
}

3.2 FFmpeg 7.0.2 解封装行为

// FFmpeg 7.0.2 读取流程
void ffmpeg70_demux_rotation() {// 1. 从容器读取 displaymatrixuint8_t *displaymatrix = read_container_displaymatrix();// 2. 只设置 side dataav_packet_side_data_add(&stream->codecpar->coded_side_data,&stream->codecpar->nb_coded_side_data,AV_PKT_DATA_DISPLAYMATRIX, displaymatrix, size, 0);// 3. 不再自动设置 metadata// stream->metadata["rotate"] 为空！
}// 应用程序读取（新方式）
int getRotation_v70(AVStream *stream) {// 只能从 side data 读取AVPacketSideData *side_data = av_packet_side_data_get(stream->codecpar->coded_side_data,stream->codecpar->nb_coded_side_data,AV_PKT_DATA_DISPLAYMATRIX);if (side_data && side_data->size >= 9 * sizeof(int32_t)) {double rotation = av_display_rotation_get((int32_t*)side_data->data);return (int)(-rotation);}return 0;
}

4. 封装（Muxing）对比

4.1 FFmpeg 3.4 封装行为

// FFmpeg 3.4 支持多种设置方式// 方式1：通过 metadata 设置（推荐）
int setRotation_v34_metadata(AVStream *stream, int degrees) {char rotation_str[16];snprintf(rotation_str, sizeof(rotation_str), "%d", degrees);// 设置 metadata，muxer 会自动转换为 displaymatrixreturn av_dict_set(&stream->metadata, "rotate", rotation_str, 0);
}// 方式2：直接设置 side data
int setRotation_v34_sidedata(AVStream *stream, int degrees) {uint8_t *displaymatrix = av_stream_new_side_data(stream, AV_PKT_DATA_DISPLAYMATRIX, 9 * sizeof(int32_t));if (!displaymatrix) return -1;av_display_rotation_set((int32_t*)displaymatrix, -(double)degrees);return 0;
}

4.2 FFmpeg 7.0.2 封装行为

// FFmpeg 7.0.2 主要通过 side data 设置int setRotation_v70(AVStream *stream, int degrees) {// metadata 方式可能无效，必须使用 side dataint32_t *displaymatrix = (int32_t*)av_packet_side_data_new(&stream->codecpar->coded_side_data,&stream->codecpar->nb_coded_side_data,AV_PKT_DATA_DISPLAYMATRIX,9 * sizeof(int32_t),0);if (!displaymatrix) return -1;av_display_rotation_set(displaymatrix, -(double)degrees);return 0;
}

5. 总结

FFmpeg 在处理视频旋转信息方面的变化反映了其向更标准化、更精确方向的演进：

• FFmpeg 3.4：过渡期版本，同时支持 metadata 和 side data
• FFmpeg 7.0.2：现代化版本，主要依赖标准化的 side data

开发者应该：

1. 在新项目中优先使用 side data API
2. 保持对旧版本的兼容性支持
3. 进行充分的跨版本测试
4. 关注 FFmpeg 的未来发展趋势

这种变化虽然增加了开发复杂度，但提供了更好的标准兼容性和更精确的旋转信息处理能力。