(转)FFmpeg源代码简单分析：avformat_open_input()

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FFmpeg的库函数源代码分析文章列表：

【架构图】

FFmpeg源代码结构图 - 解码

FFmpeg源代码结构图 - 编码

【通用】

FFmpeg 源代码简单分析：av_register_all()

FFmpeg 源代码简单分析：avcodec_register_all()

FFmpeg 源代码简单分析：内存的分配和释放（av_malloc()、av_free()等）

FFmpeg 源代码简单分析：常见结构体的初始化和销毁（AVFormatContext，AVFrame等）

FFmpeg 源代码简单分析：avio_open2()

FFmpeg 源代码简单分析：av_find_decoder()和av_find_encoder()

FFmpeg 源代码简单分析：avcodec_open2()

FFmpeg 源代码简单分析：avcodec_close()

【解码】

图解FFMPEG打开媒体的函数avformat_open_input

FFmpeg 源代码简单分析：avformat_open_input()

FFmpeg 源代码简单分析：avformat_find_stream_info()

FFmpeg 源代码简单分析：av_read_frame()

FFmpeg 源代码简单分析：avcodec_decode_video2()

FFmpeg 源代码简单分析：avformat_close_input()

【编码】

FFmpeg 源代码简单分析：avformat_alloc_output_context2()

FFmpeg 源代码简单分析：avformat_write_header()

FFmpeg 源代码简单分析：avcodec_encode_video()

FFmpeg 源代码简单分析：av_write_frame()

FFmpeg 源代码简单分析：av_write_trailer()

【其它】

FFmpeg源代码简单分析：日志输出系统（av_log()等）

FFmpeg源代码简单分析：结构体成员管理系统-AVClass

FFmpeg源代码简单分析：结构体成员管理系统-AVOption

FFmpeg源代码简单分析：libswscale的sws_getContext()

FFmpeg源代码简单分析：libswscale的sws_scale()

FFmpeg源代码简单分析：libavdevice的avdevice_register_all()

FFmpeg源代码简单分析：libavdevice的gdigrab

【脚本】

FFmpeg源代码简单分析：makefile

FFmpeg源代码简单分析：configure

【H.264】

FFmpeg的H.264解码器源代码简单分析：概述

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本文简单分析FFmpeg中一个常用的函数：avformat_open_input()。该函数用于打开多媒体数据并且获得一些相关的信息。它的声明位于libavformat\avformat.h，如下所示。

[cpp] view plaincopy

  1. /**
  2. * Open an input stream and read the header. The codecs are not opened.
  3. * The stream must be closed with avformat_close_input().
  4. *
  5. * @param ps Pointer to user-supplied AVFormatContext (allocated by avformat_alloc_context).
  6. *           May be a pointer to NULL, in which case an AVFormatContext is allocated by this
  7. *           function and written into ps.
  8. *           Note that a user-supplied AVFormatContext will be freed on failure.
  9. * @param filename Name of the stream to open.
  10. * @param fmt If non-NULL, this parameter forces a specific input format.
  11. *            Otherwise the format is autodetected.
  12. * @param options  A dictionary filled with AVFormatContext and demuxer-private options.
  13. *                 On return this parameter will be destroyed and replaced with a dict containing
  14. *                 options that were not found. May be NULL.
  15. *
  16. * @return 0 on success, a negative AVERROR on failure.
  17. *
  18. * @note If you want to use custom IO, preallocate the format context and set its pb field.
  19. */
  20. int avformat_open_input(AVFormatContext **ps, const char *filename, AVInputFormat *fmt, AVDictionary **options);

代码中的英文注释写的已经比较详细了，在这里拿中文简单叙述一下。

ps：函数调用成功之后处理过的AVFormatContext结构体。
file：打开的视音频流的URL。
fmt：强制指定AVFormatContext中AVInputFormat的。这个参数一般情况下可以设置为NULL，这样FFmpeg可以自动检测AVInputFormat。

dictionay：附加的一些选项，一般情况下可以设置为NULL。

函数执行成功的话，其返回值大于等于0。

该函数最典型的例子可以参考：最简单的基于FFMPEG+SDL的视频播放器 ver2 （采用SDL2.0）

此前已经粗略写了1篇关于avformat_open_input()的文章《 图解FFMPEG打开媒体的函数avformat_open_input》，还转载了一篇注释比较详细的文章《FFMPEG源码分析：avformat_open_input()（媒体打开函数）》。但是个人感觉这个函数确实太重要了，可以算作FFmpeg的“灵魂”，所以打算再写一篇文章分析一下它的结构。

函数调用关系图

函数调用结构图如下所示。

单击查看更清晰的图片

avformat_open_input()

下面看一下的定义，位于libavformat\utils.c中，如下所示。

[cpp] view plaincopy

  1. int avformat_open_input(AVFormatContext **ps, const char *filename,
  2. AVInputFormat *fmt, AVDictionary **options)
  3. {
  4. AVFormatContext *s = *ps;
  5. int ret = 0;
  6. AVDictionary *tmp = NULL;
  7. ID3v2ExtraMeta *id3v2_extra_meta = NULL;
  8. if (!s && !(s = avformat_alloc_context()))
  9. return AVERROR(ENOMEM);
  10. if (!s->av_class) {
  11. av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Input context has not been properly allocated by avformat_alloc_context() and is not NULL either\n");
  12. return AVERROR(EINVAL);
  13. }
  14. if (fmt)
  15. s->iformat = fmt;
  16. if (options)
  17. av_dict_copy(&tmp, *options, 0);
  18. if ((ret = av_opt_set_dict(s, &tmp)) < 0)
  19. goto fail;
  20. if ((ret = init_input(s, filename, &tmp)) < 0)
  21. goto fail;
  22. s->probe_score = ret;
  23. if (s->format_whitelist && av_match_list(s->iformat->name, s->format_whitelist, ‘,‘) <= 0) {
  24. av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Format not on whitelist\n");
  25. ret = AVERROR(EINVAL);
  26. goto fail;
  27. }
  28. avio_skip(s->pb, s->skip_initial_bytes);
  29. /* Check filename in case an image number is expected. */
  30. if (s->iformat->flags & AVFMT_NEEDNUMBER) {
  31. if (!av_filename_number_test(filename)) {
  32. ret = AVERROR(EINVAL);
  33. goto fail;
  34. }
  35. }
  36. s->duration = s->start_time = AV_NOPTS_VALUE;
  37. av_strlcpy(s->filename, filename ? filename : "", sizeof(s->filename));
  38. /* Allocate private data. */
  39. if (s->iformat->priv_data_size > 0) {
  40. if (!(s->priv_data = av_mallocz(s->iformat->priv_data_size))) {
  41. ret = AVERROR(ENOMEM);
  42. goto fail;
  43. }
  44. if (s->iformat->priv_class) {
  45. *(const AVClass **) s->priv_data = s->iformat->priv_class;
  46. av_opt_set_defaults(s->priv_data);
  47. if ((ret = av_opt_set_dict(s->priv_data, &tmp)) < 0)
  48. goto fail;
  49. }
  50. }
  51. /* e.g. AVFMT_NOFILE formats will not have a AVIOContext */
  52. if (s->pb)
  53. ff_id3v2_read(s, ID3v2_DEFAULT_MAGIC, &id3v2_extra_meta, 0);
  54. if (!(s->flags&AVFMT_FLAG_PRIV_OPT) && s->iformat->read_header)
  55. if ((ret = s->iformat->read_header(s)) < 0)
  56. goto fail;
  57. if (id3v2_extra_meta) {
  58. if (!strcmp(s->iformat->name, "mp3") || !strcmp(s->iformat->name, "aac") ||
  59. !strcmp(s->iformat->name, "tta")) {
  60. if ((ret = ff_id3v2_parse_apic(s, &id3v2_extra_meta)) < 0)
  61. goto fail;
  62. } else
  63. av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "demuxer does not support additional id3 data, skipping\n");
  64. }
  65. ff_id3v2_free_extra_meta(&id3v2_extra_meta);
  66. if ((ret = avformat_queue_attached_pictures(s)) < 0)
  67. goto fail;
  68. if (!(s->flags&AVFMT_FLAG_PRIV_OPT) && s->pb && !s->data_offset)
  69. s->data_offset = avio_tell(s->pb);
  70. s->raw_packet_buffer_remaining_size = RAW_PACKET_BUFFER_SIZE;
  71. if (options) {
  72. av_dict_free(options);
  73. *options = tmp;
  74. }
  75. *ps = s;
  76. return 0;
  77. fail:
  78. ff_id3v2_free_extra_meta(&id3v2_extra_meta);
  79. av_dict_free(&tmp);
  80. if (s->pb && !(s->flags & AVFMT_FLAG_CUSTOM_IO))
  81. avio_close(s->pb);
  82. avformat_free_context(s);
  83. *ps = NULL;
  84. return ret;
  85. }

avformat_open_input()源代码比较长，一部分是一些容错代码，比如说如果发现传入的AVFormatContext指针没有初始化过，就调用avformat_alloc_context()初始化该结构体；还有一部分是针对一些格式做的特殊处理，比如id3v2信息的处理等等。有关上述两种信息不再详细分析，在这里只选择它关键的两个函数进行分析：

init_input()：绝大部分初始化工作都是在这里做的。

s->iformat->read_header()：读取多媒体数据文件头，根据视音频流创建相应的AVStream。

下面我们逐一看看上述函数。

init_input()

init_input()作为一个内部函数，竟然包含了一行注释（一般内部函数都没有注释），足可以看出它的重要性。它的主要工作就是打开输入的视频数据并且探测视频的格式。该函数的定义位于libavformat\utils.c，如下所示。

[cpp] view plaincopy

  1. /* Open input file and probe the format if necessary. */
  2. static int init_input(AVFormatContext *s, const char *filename,
  3. AVDictionary **options)
  4. {
  5. int ret;
  6. AVProbeData pd = { filename, NULL, 0 };
  7. int score = AVPROBE_SCORE_RETRY;
  8. if (s->pb) {
  9. s->flags |= AVFMT_FLAG_CUSTOM_IO;
  10. if (!s->iformat)
  11. return av_probe_input_buffer2(s->pb, &s->iformat, filename,
  12. s, 0, s->format_probesize);
  13. else if (s->iformat->flags & AVFMT_NOFILE)
  14. av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Custom AVIOContext makes no sense and "
  15. "will be ignored with AVFMT_NOFILE format.\n");
  16. return 0;
  17. }
  18. if ((s->iformat && s->iformat->flags & AVFMT_NOFILE) ||
  19. (!s->iformat && (s->iformat = av_probe_input_format2(&pd, 0, &score))))
  20. return score;
  21. if ((ret = avio_open2(&s->pb, filename, AVIO_FLAG_READ | s->avio_flags,
  22. &s->interrupt_callback, options)) < 0)
  23. return ret;
  24. if (s->iformat)
  25. return 0;
  26. return av_probe_input_buffer2(s->pb, &s->iformat, filename,
  27. s, 0, s->format_probesize);
  28. }

这个函数在短短的几行代码中包含了好几个return，因此逻辑还是有点复杂的，我们可以梳理一下：
在函数的开头的score变量是一个判决AVInputFormat的分数的门限值，如果最后得到的AVInputFormat的分数低于该门限值，就认为没有找到合适的AVInputFormat。FFmpeg内部判断封装格式的原理实际上是对每种AVInputFormat给出一个分数，满分是100分，越有可能正确的AVInputFormat给出的分数就越高。最后选择分数最高的AVInputFormat作为推测结果。score的值是一个宏定义AVPROBE_SCORE_RETRY，我们可以看一下它的定义：

[cpp] view plaincopy

  1. #define AVPROBE_SCORE_RETRY (AVPROBE_SCORE_MAX/4)

其中AVPROBE_SCORE_MAX是score的最大值，取值是100：

[cpp] view plaincopy

  1. #define AVPROBE_SCORE_MAX       100 ///< maximum score

由此我们可以得出score取值是25，即如果推测后得到的最佳AVInputFormat的分值低于25，就认为没有找到合适的AVInputFormat。

整个函数的逻辑大体如下：

（1）当使用了自定义的AVIOContext的时候（AVFormatContext中的AVIOContext不为空，即s->pb!=NULL），如果指定了AVInputFormat就直接返回，如果没有指定就调用av_probe_input_buffer2()推测AVInputFormat。这一情况出现的不算很多，但是当我们从内存中读取数据的时候（需要初始化自定义的AVIOContext），就会执行这一步骤。
（2）在更一般的情况下，如果已经指定了AVInputFormat，就直接返回；如果没有指定AVInputFormat，就调用av_probe_input_format(NULL,…)根据文件路径判断文件格式。这里特意把av_probe_input_format()的第1个参数写成“NULL”，是为了强调这个时候实际上并没有给函数提供输入数据，此时仅仅通过文件路径推测AVInputFormat。

（3）如果发现通过文件路径判断不出来文件格式，那么就需要打开文件探测文件格式了，这个时候会首先调用avio_open2()打开文件，然后调用av_probe_input_buffer2()推测AVInputFormat。

下面分析一下av_probe_input_format()，avio_open2()，av_probe_input_buffer2()这几个函数。

av_probe_input_format2()

av_probe_input_format2()是一个API函数，声明位于libavformat\avformat.h，如下所示。

[cpp] view plaincopy

  1. /**
  2. * Guess the file format.
  3. *
  4. * @param pd        data to be probed
  5. * @param is_opened Whether the file is already opened; determines whether
  6. *                  demuxers with or without AVFMT_NOFILE are probed.
  7. * @param score_max A probe score larger that this is required to accept a
  8. *                  detection, the variable is set to the actual detection
  9. *                  score afterwards.
  10. *                  If the score is <= AVPROBE_SCORE_MAX / 4 it is recommended
  11. *                  to retry with a larger probe buffer.
  12. */
  13. AVInputFormat *av_probe_input_format2(AVProbeData *pd, int is_opened, int *score_max);

该函数用于根据输入数据查找合适的AVInputFormat。参数含义如下所示：

pd：存储输入数据信息的AVProbeData结构体。
is_opened：文件是否打开。

score_max：判决AVInputFormat的门限值。只有某格式判决分数大于该门限值的时候，函数才会返回该封装格式，否则返回NULL。

该函数中涉及到一个结构体AVProbeData，用于存储输入文件的一些信息，它的定义如下所示。

[cpp] view plaincopy

  1. /**
  2. * This structure contains the data a format has to probe a file.
  3. */
  4. typedef struct AVProbeData {
  5. const char *filename;
  6. unsigned char *buf; /**< Buffer must have AVPROBE_PADDING_SIZE of extra allocated bytes filled with zero. */
  7. int buf_size;       /**< Size of buf except extra allocated bytes */
  8. const char *mime_type; /**< mime_type, when known. */
  9. } AVProbeData;

av_probe_input_format2()函数的定义位于libavformat\format.c，如下所示。

[cpp] view plaincopy

  1. AVInputFormat *av_probe_input_format2(AVProbeData *pd, int is_opened, int *score_max)
  2. {
  3. int score_ret;
  4. AVInputFormat *fmt = av_probe_input_format3(pd, is_opened, &score_ret);
  5. if (score_ret > *score_max) {
  6. *score_max = score_ret;
  7. return fmt;
  8. } else
  9. return NULL;
  10. }

从函数中可以看出，av_probe_input_format2()调用了av_probe_input_format3()，并且增加了一个判断，当av_probe_input_format3()返回的分数大于score_max的时候，才会返回AVInputFormat，否则返回NULL。

下面我们看一下av_probe_input_format3()。

av_probe_input_format3()

av_probe_input_format3()是一个API函数，声明位于libavformat\avformat.h，如下所示。

[cpp] view plaincopy

  1. /**
  2. * Guess the file format.
  3. *
  4. * @param is_opened Whether the file is already opened; determines whether
  5. *                  demuxers with or without AVFMT_NOFILE are probed.
  6. * @param score_ret The score of the best detection.
  7. */
  8. AVInputFormat *av_probe_input_format3(AVProbeData *pd, int is_opened, int *score_ret);

从函数声明中可以看出，av_probe_input_format3()和av_probe_input_format2()的区别是函数的第3个参数不同：av_probe_input_format2()是一个分数的门限值，而av_probe_input_format3()是一个探测后的最匹配的格式的分数值。

av_probe_input_format3()的定义位于libavformat\format.c，如下所示。

[cpp] view plaincopy

  1. #define AVPROBE_PADDING_SIZE 32             ///< extra allocated bytes at the end of the probe buffer
  2. #define AVPROBE_SCORE_EXTENSION  50 ///< score for file extension
  3. #define AVPROBE_SCORE_MIME       75 ///< score for file mime type
  4. #define AVPROBE_SCORE_MAX       100 ///< maximum score
  5. AVInputFormat *av_probe_input_format3(AVProbeData *pd, int is_opened,
  6. int *score_ret)
  7. {
  8. AVProbeData lpd = *pd;
  9. AVInputFormat *fmt1 = NULL, *fmt;
  10. int score, nodat = 0, score_max = 0;
  11. const static uint8_t zerobuffer[AVPROBE_PADDING_SIZE];
  12. if (!lpd.buf)
  13. lpd.buf = zerobuffer;
  14. if (lpd.buf_size > 10 && ff_id3v2_match(lpd.buf, ID3v2_DEFAULT_MAGIC)) {
  15. int id3len = ff_id3v2_tag_len(lpd.buf);
  16. if (lpd.buf_size > id3len + 16) {
  17. lpd.buf      += id3len;
  18. lpd.buf_size -= id3len;
  19. } else if (id3len >= PROBE_BUF_MAX) {
  20. nodat = 2;
  21. } else
  22. nodat = 1;
  23. }
  24. fmt = NULL;
  25. while ((fmt1 = av_iformat_next(fmt1))) {
  26. if (!is_opened == !(fmt1->flags & AVFMT_NOFILE) && strcmp(fmt1->name, "image2"))
  27. continue;
  28. score = 0;
  29. if (fmt1->read_probe) {
  30. score = fmt1->read_probe(&lpd);
  31. if (fmt1->extensions && av_match_ext(lpd.filename, fmt1->extensions)) {
  32. if      (nodat == 0) score = FFMAX(score, 1);
  33. else if (nodat == 1) score = FFMAX(score, AVPROBE_SCORE_EXTENSION / 2 - 1);
  34. else                 score = FFMAX(score, AVPROBE_SCORE_EXTENSION);
  35. }
  36. } else if (fmt1->extensions) {
  37. if (av_match_ext(lpd.filename, fmt1->extensions))
  38. score = AVPROBE_SCORE_EXTENSION;
  39. }
  40. if (av_match_name(lpd.mime_type, fmt1->mime_type))
  41. score = FFMAX(score, AVPROBE_SCORE_MIME);
  42. if (score > score_max) {
  43. score_max = score;
  44. fmt       = fmt1;
  45. } else if (score == score_max)
  46. fmt = NULL;
  47. }
  48. if (nodat == 1)
  49. score_max = FFMIN(AVPROBE_SCORE_EXTENSION / 2 - 1, score_max);
  50. *score_ret = score_max;
  51. return fmt;
  52. }

av_probe_input_format3()根据输入数据查找合适的AVInputFormat。输入的数据位于AVProbeData中。前文已经提到过，AVProbeData定义如下。

[cpp] view plaincopy

  1. /**
  2. * This structure contains the data a format has to probe a file.
  3. */
  4. typedef struct AVProbeData {
  5. const char *filename;
  6. unsigned char *buf; /**< Buffer must have AVPROBE_PADDING_SIZE of extra allocated bytes filled with zero. */
  7. int buf_size;       /**< Size of buf except extra allocated bytes */
  8. const char *mime_type; /**< mime_type, when known. */
  9. } AVProbeData;

其中filename是文件路径， buf存储用于推测AVInputFormat的媒体数据，最后还有个mime_type保存媒体的类型。其中buf可以为空，但是其后面无论如何都需要填充AVPROBE_PADDING_SIZE个0（AVPROBE_PADDING_SIZE取值为32，即32个0）。
该函数最主要的部分是一个循环。该循环调用av_iformat_next()遍历FFmpeg中所有的AVInputFormat，并根据以下规则确定AVInputFormat和输入媒体数据的匹配分数（score，反应匹配程度）：

（1）如果AVInputFormat中包含read_probe()，就调用read_probe()函数获取匹配分数（这一方法如果结果匹配的话，一般会获得AVPROBE_SCORE_MAX的分值，即100分）。如果不包含该函数，就使用av_match_ext()函数比较输入媒体的扩展名和AVInputFormat的扩展名是否匹配，如果匹配的话，设定匹配分数为AVPROBE_SCORE_EXTENSION（AVPROBE_SCORE_EXTENSION取值为50，即50分）。
（2）使用av_match_name()比较输入媒体的mime_type和AVInputFormat的mime_type，如果匹配的话，设定匹配分数为AVPROBE_SCORE_MIME（AVPROBE_SCORE_MIME取值为75，即75分）。

（3）如果该AVInputFormat的匹配分数大于此前的最大匹配分数，则记录当前的匹配分数为最大匹配分数，并且记录当前的AVInputFormat为最佳匹配的AVInputFormat。

上述过程中涉及到以下几个知识点：

AVInputFormat->read_probe()

AVInputFormat中包含read_probe()是用于获得匹配函数的函数指针，不同的封装格式包含不同的实现函数。例如，FLV封装格式的AVInputFormat模块定义（位于libavformat\flvdec.c）如下所示。

[cpp] view plaincopy

  1. AVInputFormat ff_flv_demuxer = {
  2. .name           = "flv",
  3. .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FLV (Flash Video)"),
  4. .priv_data_size = sizeof(FLVContext),
  5. .read_probe     = flv_probe,
  6. .read_header    = flv_read_header,
  7. .read_packet    = flv_read_packet,
  8. .read_seek      = flv_read_seek,
  9. .read_close     = flv_read_close,
  10. .extensions     = "flv",
  11. .priv_class     = &flv_class,
  12. };

其中，read_probe()函数对应的是flv_probe()函数。我们可以看一下flv_probe()函数的定义：

[cpp] view plaincopy

  1. static int flv_probe(AVProbeData *p)
  2. {
  3. return probe(p, 0);
  4. }

可见flv_probe()调用了一个probe()函数。probe()函数的定义如下。

[cpp] view plaincopy

  1. static int probe(AVProbeData *p, int live)
  2. {
  3. const uint8_t *d = p->buf;
  4. unsigned offset = AV_RB32(d + 5);
  5. if (d[0] == ‘F‘ &&
  6. d[1] == ‘L‘ &&
  7. d[2] == ‘V‘ &&
  8. d[3] < 5 && d[5] == 0 &&
  9. offset + 100 < p->buf_size &&
  10. offset > 8) {
  11. int is_live = !memcmp(d + offset + 40, "NGINX RTMP", 10);
  12. if (live == is_live)
  13. return AVPROBE_SCORE_MAX;
  14. }
  15. return 0;
  16. }

从probe()函数我们可以看出，该函数做了如下工作：

（1）获得第6至第9字节的数据（对应Headersize字段）并且做大小端转换，然后存入offset变量。之所以要进行大小端转换是因为FLV是以“大端”方式存储数据，而操作系统是以“小端”方式存储数据，这一转换主要通过AV_RB32()函数实现。AV_RB32()是一个宏定义，其对应的函数是av_bswap32()。

（2）检查开头3个字符（Signature）是否为“FLV”。

（3）第4个字节（Version）小于5。

（4）第6个字节（Headersize的第1个字节？）为0。

（5）offset取值大于8。

参照FLV文件头的格式可以对上述判断有一个更清晰的认识：

此外代码中还包含了有关live方式的FLV格式的判断，在这里我们不加探讨。对于我们打开FLV文件来说，live和is_live两个变量取值都为0。也就是说满足上述5个条件的话，就可以认为输入媒体数据是FLV封装格式了。满足上述条件，probe()函数返回AVPROBE_SCORE_MAX（AVPROBE_SCORE_MAX取值为100，即100分），否则返回0（0分）。

av_match_name()

av_match_name()是一个API函数，声明位于libavutil\avstring.h，如下所示。

[cpp] view plaincopy

  1. /**
  2. * Match instances of a name in a comma-separated list of names.
  3. * @param name  Name to look for.
  4. * @param names List of names.
  5. * @return 1 on match, 0 otherwise.
  6. */
  7. int av_match_name(const char *name, const char *names);

av_match_name()用于比较两个格式的名称。简单地说就是比较字符串。注意该函数的字符串是不区分大小写的：字符都转换为小写进行比较。

[cpp] view plaincopy

  1. int av_match_name(const char *name, const char *names)
  2. {
  3. const char *p;
  4. int len, namelen;
  5. if (!name || !names)
  6. return 0;
  7. namelen = strlen(name);
  8. while ((p = strchr(names, ‘,‘))) {
  9. len = FFMAX(p - names, namelen);
  10. if (!av_strncasecmp(name, names, len))
  11. return 1;
  12. names = p + 1;
  13. }
  14. return !av_strcasecmp(name, names);
  15. }

上述函数还有一点需要注意，其中使用了一个while()循环，用于搜索“,”。这是因为FFmpeg中有些格式是对应多种格式名称的，例如MKV格式的解复用器（Demuxer）的定义如下。

[cpp] view plaincopy

  1. AVInputFormat ff_matroska_demuxer = {
  2. .name           = "matroska,webm",
  3. .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Matroska / WebM"),
  4. .extensions     = "mkv,mk3d,mka,mks",
  5. .priv_data_size = sizeof(MatroskaDemuxContext),
  6. .read_probe     = matroska_probe,
  7. .read_header    = matroska_read_header,
  8. .read_packet    = matroska_read_packet,
  9. .read_close     = matroska_read_close,
  10. .read_seek      = matroska_read_seek,
  11. .mime_type      = "audio/webm,audio/x-matroska,video/webm,video/x-matroska"
  12. };

从代码可以看出，ff_matroska_demuxer中的name字段对应“matroska,webm”，mime_type字段对应“audio/webm,audio/x-matroska,video/webm,video/x-matroska”。av_match_name()函数对于这样的字符串，会把它按照“,”截断成一个个的名称，然后一一进行比较。

av_match_ext()

av_match_ext()是一个API函数，声明位于libavformat\avformat.h（注意位置和av_match_name()不一样），如下所示。

[cpp] view plaincopy

  1. /**
  2. * Return a positive value if the given filename has one of the given
  3. * extensions, 0 otherwise.
  4. *
  5. * @param filename   file name to check against the given extensions
  6. * @param extensions a comma-separated list of filename extensions
  7. */
  8. int av_match_ext(const char *filename, const char *extensions);

av_match_ext()用于比较文件的后缀。该函数首先通过反向查找的方式找到输入文件名中的“.”，就可以通过获取“.”后面的字符串来得到该文件的后缀。然后调用av_match_name()，采用和比较格式名称的方法比较两个后缀。

[cpp] view plaincopy

  1. int av_match_ext(const char *filename, const char *extensions)
  2. {
  3. const char *ext;
  4. if (!filename)
  5. return 0;
  6. ext = strrchr(filename, ‘.‘);
  7. if (ext)
  8. return av_match_name(ext + 1, extensions);
  9. return 0;
  10. }

avio_open2()

有关avio_open2()的分析可以参考文章：FFmpeg源代码简单分析：avio_open2()

av_probe_input_buffer2()

av_probe_input_buffer2()是一个API函数，它根据输入的媒体数据推测该媒体数据的AVInputFormat，声明位于libavformat\avformat.h，如下所示。

[cpp] view plaincopy

  1. /**
  2. * Probe a bytestream to determine the input format. Each time a probe returns
  3. * with a score that is too low, the probe buffer size is increased and another
  4. * attempt is made. When the maximum probe size is reached, the input format
  5. * with the highest score is returned.
  6. *
  7. * @param pb the bytestream to probe
  8. * @param fmt the input format is put here
  9. * @param filename the filename of the stream
  10. * @param logctx the log context
  11. * @param offset the offset within the bytestream to probe from
  12. * @param max_probe_size the maximum probe buffer size (zero for default)
  13. * @return the score in case of success, a negative value corresponding to an
  14. *         the maximal score is AVPROBE_SCORE_MAX
  15. * AVERROR code otherwise
  16. */
  17. int av_probe_input_buffer2(AVIOContext *pb, AVInputFormat **fmt,
  18. const char *filename, void *logctx,
  19. unsigned int offset, unsigned int max_probe_size);

av_probe_input_buffer2()参数的含义如下所示：

pb：用于读取数据的AVIOContext。
fmt：输出推测出来的AVInputFormat。
filename：输入媒体的路径。
logctx：日志（没有研究过）。
offset：开始推测AVInputFormat的偏移量。

max_probe_size：用于推测格式的媒体数据的最大值。

返回推测后的得到的AVInputFormat的匹配分数。

av_probe_input_buffer2()的定义位于libavformat\format.c，如下所示。

[cpp] view plaincopy

  1. int av_probe_input_buffer2(AVIOContext *pb, AVInputFormat **fmt,
  2. const char *filename, void *logctx,
  3. unsigned int offset, unsigned int max_probe_size)
  4. {
  5. AVProbeData pd = { filename ? filename : "" };
  6. uint8_t *buf = NULL;
  7. int ret = 0, probe_size, buf_offset = 0;
  8. int score = 0;
  9. int ret2;
  10. if (!max_probe_size)
  11. max_probe_size = PROBE_BUF_MAX;
  12. else if (max_probe_size < PROBE_BUF_MIN) {
  13. av_log(logctx, AV_LOG_ERROR,
  14. "Specified probe size value %u cannot be < %u\n", max_probe_size, PROBE_BUF_MIN);
  15. return AVERROR(EINVAL);
  16. }
  17. if (offset >= max_probe_size)
  18. return AVERROR(EINVAL);
  19. if (pb->av_class) {
  20. uint8_t *mime_type_opt = NULL;
  21. av_opt_get(pb, "mime_type", AV_OPT_SEARCH_CHILDREN, &mime_type_opt);
  22. pd.mime_type = (const char *)mime_type_opt;
  23. }
  24. #if 0
  25. if (!*fmt && pb->av_class && av_opt_get(pb, "mime_type", AV_OPT_SEARCH_CHILDREN, &mime_type) >= 0 && mime_type) {
  26. if (!av_strcasecmp(mime_type, "audio/aacp")) {
  27. *fmt = av_find_input_format("aac");
  28. }
  29. av_freep(&mime_type);
  30. }
  31. #endif
  32. for (probe_size = PROBE_BUF_MIN; probe_size <= max_probe_size && !*fmt;
  33. probe_size = FFMIN(probe_size << 1,
  34. FFMAX(max_probe_size, probe_size + 1))) {
  35. score = probe_size < max_probe_size ? AVPROBE_SCORE_RETRY : 0;
  36. /* Read probe data. */
  37. if ((ret = av_reallocp(&buf, probe_size + AVPROBE_PADDING_SIZE)) < 0)
  38. goto fail;
  39. if ((ret = avio_read(pb, buf + buf_offset,
  40. probe_size - buf_offset)) < 0) {
  41. /* Fail if error was not end of file, otherwise, lower score. */
  42. if (ret != AVERROR_EOF)
  43. goto fail;
  44. score = 0;
  45. ret   = 0;          /* error was end of file, nothing read */
  46. }
  47. buf_offset += ret;
  48. if (buf_offset < offset)
  49. continue;
  50. pd.buf_size = buf_offset - offset;
  51. pd.buf = &buf[offset];
  52. memset(pd.buf + pd.buf_size, 0, AVPROBE_PADDING_SIZE);
  53. /* Guess file format. */
  54. *fmt = av_probe_input_format2(&pd, 1, &score);
  55. if (*fmt) {
  56. /* This can only be true in the last iteration. */
  57. if (score <= AVPROBE_SCORE_RETRY) {
  58. av_log(logctx, AV_LOG_WARNING,
  59. "Format %s detected only with low score of %d, "
  60. "misdetection possible!\n", (*fmt)->name, score);
  61. } else
  62. av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG,
  63. "Format %s probed with size=%d and score=%d\n",
  64. (*fmt)->name, probe_size, score);
  65. #if 0
  66. FILE *f = fopen("probestat.tmp", "ab");
  67. fprintf(f, "probe_size:%d format:%s score:%d filename:%s\n", probe_size, (*fmt)->name, score, filename);
  68. fclose(f);
  69. #endif
  70. }
  71. }
  72. if (!*fmt)
  73. ret = AVERROR_INVALIDDATA;
  74. fail:
  75. /* Rewind. Reuse probe buffer to avoid seeking. */
  76. ret2 = ffio_rewind_with_probe_data(pb, &buf, buf_offset);
  77. if (ret >= 0)
  78. ret = ret2;
  79. av_freep(&pd.mime_type);
  80. return ret < 0 ? ret : score;
  81. }

av_probe_input_buffer2()首先需要确定用于推测格式的媒体数据的最大值max_probe_size。max_probe_size默认为PROBE_BUF_MAX（PROBE_BUF_MAX取值为1 << 20，即1048576Byte，大约1MB）。

在确定了max_probe_size之后，函数就会进入到一个循环中，调用avio_read()读取数据并且使用av_probe_input_format2()（该函数前文已经记录过）推测文件格式。

肯定有人会奇怪这里为什么要使用一个循环，而不是只运行一次？其实这个循环是一个逐渐增加输入媒体数据量的过程。av_probe_input_buffer2()并不是一次性读取max_probe_size字节的媒体数据，我个人感觉可能是因为这样做不是很经济，因为推测大部分媒体格式根本用不到1MB这么多的媒体数据。因此函数中使用一个probe_size存储需要读取的字节数，并且随着循环次数的增加逐渐增加这个值。函数首先从PROBE_BUF_MIN（取值为2048）个字节开始读取，如果通过这些数据已经可以推测出AVInputFormat，那么就可以直接退出循环了（参考for循环的判断条件“!*fmt”）；如果没有推测出来，就增加probe_size的量为过去的2倍（参考for循环的表达式“probe_size << 1”），继续推测AVInputFormat；如果一直读取到max_probe_size字节的数据依然没能确定AVInputFormat，则会退出循环并且返回错误信息。

AVInputFormat-> read_header()

在调用完init_input()完成基本的初始化并且推测得到相应的AVInputFormat之后，avformat_open_input()会调用AVInputFormat的read_header()方法读取媒体文件的文件头并且完成相关的初始化工作。read_header()是一个位于AVInputFormat结构体中的一个函数指针，对于不同的封装格式，会调用不同的read_header()的实现函数。举个例子，当输入视频的封装格式为FLV的时候，会调用FLV的AVInputFormat中的read_header()。FLV的AVInputFormat定义位于libavformat\flvdec.c文件中，如下所示。

[cpp] view plaincopy

  1. AVInputFormat ff_flv_demuxer = {
  2. .name           = "flv",
  3. .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FLV (Flash Video)"),
  4. .priv_data_size = sizeof(FLVContext),
  5. .read_probe     = flv_probe,
  6. .read_header    = flv_read_header,
  7. .read_packet    = flv_read_packet,
  8. .read_seek      = flv_read_seek,
  9. .read_close     = flv_read_close,
  10. .extensions     = "flv",
  11. .priv_class     = &flv_class,
  12. };

可以看出read_header()指向了flv_read_header()函数。flv_read_header()的实现同样位于libavformat\flvdec.c文件中，如下所示。

[cpp] view plaincopy

  1. static int flv_read_header(AVFormatContext *s)
  2. {
  3. int offset, flags;
  4. avio_skip(s->pb, 4);
  5. flags = avio_r8(s->pb);
  6. s->ctx_flags |= AVFMTCTX_NOHEADER;
  7. if (flags & FLV_HEADER_FLAG_HASVIDEO)
  8. if (!create_stream(s, AVMEDIA_TYPE_VIDEO))
  9. return AVERROR(ENOMEM);
  10. if (flags & FLV_HEADER_FLAG_HASAUDIO)
  11. if (!create_stream(s, AVMEDIA_TYPE_AUDIO))
  12. return AVERROR(ENOMEM);
  13. // Flag doesn‘t indicate whether or not there is script-data present. Must
  14. // create that stream if it‘s encountered.
  15. offset = avio_rb32(s->pb);
  16. avio_seek(s->pb, offset, SEEK_SET);
  17. avio_skip(s->pb, 4);
  18. s->start_time = 0;
  19. return 0;
  20. }

可以看出，函数读取了FLV的文件头并且判断其中是否包含视频流和音频流。如果包含视频流或者音频流，就会调用create_stream()函数。
create_stream()函数定义也位于libavformat\flvdec.c中，如下所示。

[cpp] view plaincopy

  1. static AVStream *create_stream(AVFormatContext *s, int codec_type)
  2. {
  3. AVStream *st = avformat_new_stream(s, NULL);
  4. if (!st)
  5. return NULL;
  6. st->codec->codec_type = codec_type;
  7. if (s->nb_streams>=3 ||(   s->nb_streams==2
  8. && s->streams[0]->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_DATA
  9. && s->streams[1]->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_DATA))
  10. s->ctx_flags &= ~AVFMTCTX_NOHEADER;
  11. avpriv_set_pts_info(st, 32, 1, 1000); /* 32 bit pts in ms */
  12. return st;
  13. }

从代码中可以看出，create_stream()调用了API函数avformat_new_stream()创建相应的视频流和音频流。
上面这段解析FLV头的代码可以参考一下FLV封装格式的文件头格式，如下图所示。

经过上面的步骤AVInputFormat的read_header()完成了视音频流对应的AVStream的创建。至此，avformat_open_input()中的主要代码分析完毕。

雷霄骅
[email protected]
http://blog.csdn.net/leixiaohua1020

转自:http://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/44064715

时间： 2024-08-04 22:58:46

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