FFmpeg源代码简单分析 avformat alloc output context2
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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()
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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()
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FFmpeg 源代码简单分析：avcodec_encode_video()
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【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中常用的一个函数：avformat_alloc_output_context2()。在基于FFmpeg的视音频编码器程序中，该函数通常是第一个调用的函数（除了组件注册函数av_register_all()）。avformat_alloc_output_context2()函数可以初始化一个用于输出的AVFormatContext结构体。它的声明位于libavformat\avformat.h，如下所示。
/** * Allocate an AVFormatContext for an output format. * avformat_free_context() can be used to free the context and * everything allocated by the framework within it. * * @param *ctx is set to the created format context, or to NULL in * case of failure * @param oformat format to use for allocating the context, if NULL * format_name and filename are used instead * @param format_name the name of output format to use for allocating the * context, if NULL filename is used instead * @param filename the name of the filename to use for allocating the * context, may be NULL * @return >= 0 in case of success, a negative AVERROR code in case of * failure */int avformat_alloc_output_context2(AVFormatContext **ctx, AVOutputFormat *oformat, const char *format_name, const char *filename);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。
ctx：函数调用成功之后创建的AVFormatContext结构体。
oformat：指定AVFormatContext中的AVOutputFormat，用于确定输出格式。如果指定为NULL，可以设定后两个参数（format_name或者filename）由FFmpeg猜测输出格式。
PS：使用该参数需要自己手动获取AVOutputFormat，相对于使用后两个参数来说要麻烦一些。
format_name：指定输出格式的名称。根据格式名称，FFmpeg会推测输出格式。输出格式可以是“flv”，“mkv”等等。
filename：指定输出文件的名称。根据文件名称，FFmpeg会推测输出格式。文件名称可以是“xx.flv”，“yy.mkv”等等。
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的视频编码器（YUV编码为H.264）
函数调用结构图
首先贴出来最终分析得出的函数调用结构图，如下所示。
avformat_alloc_output_context2()
下面看一下avformat_alloc_output_context2()的函数定义。该函数的定义位于libavformat\mux.c中，如下所示。int avformat_alloc_output_context2(AVFormatContext **avctx, AVOutputFormat *oformat, const char *format, const char *filename){ AVFormatContext *s = avformat_alloc_context(); int ret = 0; *avctx = NULL; if (!s) goto nomem; if (!oformat) { if (format) { oformat = av_guess_format(format, NULL, NULL); if (!oformat) { av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Requested output format '%s' is not a suitable output format\n", format); ret = AVERROR(EINVAL); goto error; } } else { oformat = av_guess_format(NULL, filename, NULL); if (!oformat) { ret = AVERROR(EINVAL); av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Unable to find a suitable output format for '%s'\n", filename); goto error; } } } s->oformat = oformat; if (s->oformat->priv_data_size > 0) { s->priv_data = av_mallocz(s->oformat->priv_data_size); if (!s->priv_data) goto nomem; if (s->oformat->priv_class) { *(const AVClass**)s->priv_data= s->oformat->priv_class; av_opt_set_defaults(s->priv_data); } } else s->priv_data = NULL; if (filename) av_strlcpy(s->filename, filename, sizeof(s->filename)); *avctx = s; return 0;nomem: av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Out of memory\n"); ret = AVERROR(ENOMEM);error: avformat_free_context(s); return ret;}从代码中可以看出，avformat_alloc_output_context2()的流程如要包含以下2步：
1) 调用avformat_alloc_context()初始化一个默认的AVFormatContext。2) 如果指定了输入的AVOutputFormat，则直接将输入的AVOutputFormat赋值给AVOutputFormat的oformat。如果没有指定输入的AVOutputFormat，就需要根据文件格式名称或者文件名推测输出的AVOutputFormat。无论是通过文件格式名称还是文件名推测输出格式，都会调用一个函数av_guess_format()。
下面我们分别看看上文步骤中提到的两个重要的函数：avformat_alloc_context()和av_guess_format()。
avformat_alloc_context()
avformat_alloc_context()的是一个FFmpeg的API，它的定义如下。AVFormatContext *avformat_alloc_context(void){ AVFormatContext *ic; ic = av_malloc(sizeof(AVFormatContext)); if (!ic) return ic; avformat_get_context_defaults(ic); ic->internal = av_mallocz(sizeof(*ic->internal)); if (!ic->internal) { avformat_free_context(ic); return NULL; } return ic;}从代码中可以看出，avformat_alloc_context()首先调用av_malloc()为AVFormatContext分配一块内存。然后调用了一个函数avformat_get_context_defaults()用于给AVFormatContext设置默认值。avformat_get_context_defaults()的定义如下。
static void avformat_get_context_defaults(AVFormatContext *s){ memset(s, 0, sizeof(AVFormatContext)); s->av_class = &av_format_context_class; av_opt_set_defaults(s);}从代码中可以看出，avformat_alloc_context()首先调用memset()将AVFormatContext的内存置零；然后指定它的AVClass（指定了AVClass之后，该结构体就支持和AVOption相关的功能）；最后调用av_opt_set_defaults()给AVFormatContext的成员变量设置默认值（av_opt_set_defaults()就是和AVOption有关的一个函数，专门用于给指定的结构体设定默认值，此处暂不分析）。
av_guess_format()
av_guess_format()是FFmpeg的一个API。它的声明如下。
/** * Return the output format in the list of registered output formats * which best matches the provided parameters, or return NULL if * there is no match. * * @param short_name if non-NULL checks if short_name matches with the * names of the registered formats * @param filename if non-NULL checks if filename terminates with the * extensions of the registered formats * @param mime_type if non-NULL checks if mime_type matches with the * MIME type of the registered formats */AVOutputFormat *av_guess_format(const char *short_name, const char *filename, const char *mime_type);拿中文简单解释一下参数。
short_name：格式的名称。
filename：文件的名称。
mime_type：MIME类型。
返回最匹配的AVOutputFormat。如果没有很匹配的AVOutputFormat，则返回NULL。
av_guess_format()的代码如下所示。
AVOutputFormat *av_guess_format(const char *short_name, const char *filename, const char *mime_type){ AVOutputFormat *fmt = NULL, *fmt_found; int score_max, score; /* specific test for image sequences */#if CONFIG_IMAGE2_MUXER if (!short_name && filename && av_filename_number_test(filename) && ff_guess_image2_codec(filename) != AV_CODEC_ID_NONE) { return av_guess_format("image2", NULL, NULL); }#endif /* Find the proper file type. */ fmt_found = NULL; score_max = 0; while ((fmt = av_oformat_next(fmt))) { score = 0; if (fmt->name && short_name && av_match_name(short_name, fmt->name)) score += 100; if (fmt->mime_type && mime_type && !strcmp(fmt->mime_type, mime_type)) score += 10; if (filename && fmt->extensions && av_match_ext(filename, fmt->extensions)) { score += 5; } if (score > score_max) { score_max = score; fmt_found = fmt; } } return fmt_found;}从代码中可以看出，av_guess_format()中使用一个整型变量score记录每种输出格式的匹配程度。函数中包含了一个while()循环，该循环利用函数av_oformat_next()遍历FFmpeg中所有的AVOutputFormat，并逐一计算每个输出格式的score。具体的计算过程分成如下几步：
1) 如果封装格式名称匹配，score增加100。匹配中使用了函数av_match_name()。
2) 如果mime类型匹配，score增加10。匹配直接使用字符串比较函数strcmp()。
3) 如果文件名称的后缀匹配，score增加5。匹配中使用了函数av_match_ext()。
while()循环结束后，得到得分最高的格式，就是最匹配的格式。
下面看一下一个AVOutputFormat的实例，就可以理解“封装格式名称”，“mine类型”，“文件名称后缀”这些概念了。下面是flv格式的视音频复用器（Muxer）对应的AVOutputFormat格式的变量ff_flv_muxer。
AVOutputFormat ff_flv_muxer = { .name = "flv", .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FLV (Flash Video)"), .mime_type = "video/x-flv", .extensions = "flv", .priv_data_size = sizeof(FLVContext), .audio_codec = CONFIG_LIBMP3LAME ? AV_CODEC_ID_MP3 : AV_CODEC_ID_ADPCM_SWF, .video_codec = AV_CODEC_ID_FLV1, .write_header = flv_write_header, .write_packet = flv_write_packet, .write_trailer = flv_write_trailer, .codec_tag = (const AVCodecTag* const []) { flv_video_codec_ids, flv_audio_codec_ids, 0 }, .flags = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS | AVFMT_TS_NONSTRICT,};下面看看av_guess_format()匹配最佳格式的过程中涉及到的几个函数。
av_oformat_next()
av_oformat_next()是个API函数，声明如下所示。
/** * If f is NULL, returns the first registered output format, * if f is non-NULL, returns the next registered output format after f * or NULL if f is the last one. */AVOutputFormat *av_oformat_next(const AVOutputFormat *f);av_oformat_next()参数不为NULL的时候用于获得下一个AVOutputFormat，否则获得第一个AVOutputFormat。定义如下。
AVOutputFormat *av_oformat_next(const AVOutputFormat *f){ if (f) return f->next; else return first_oformat;}av_match_name()
av_match_name()是一个API函数，声明如下所示。
/** * Match instances of a name in a comma-separated list of names. * @param name Name to look for. * @param names List of names. * @return 1 on match, 0 otherwise. */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。
int av_match_name(const char *name, const char *names){ const char *p; int len, namelen; if (!name || !names) return 0; namelen = strlen(name); while ((p = strchr(names, ','))) { len = FFMAX(p - names, namelen); if (!av_strncasecmp(name, names, len)) return 1; names = p + 1; } return !av_strcasecmp(name, names);}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。
AVInputFormat ff_matroska_demuxer = { .name = "matroska,webm", .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Matroska / WebM"), .extensions = "mkv,mk3d,mka,mks", .priv_data_size = sizeof(MatroskaDemuxContext), .read_probe = matroska_probe, .read_header = matroska_read_header, .read_packet = matroska_read_packet, .read_close = matroska_read_close, .read_seek = matroska_read_seek, .mime_type = "audio/webm,audio/x-matroska,video/webm,video/x-matroska"};从代码可以看出，ff_matroska_demuxer中的name字段对应“matroska,webm”。av_match_name()函数对于这样的字符串，会把它按照“,”截断成一个个封装格式名称，然后一一进行比较。
av_match_ext()
av_match_ext()是一个API函数，声明如下所示。
/** * Return a positive value if the given filename has one of the given * extensions, 0 otherwise. * * @param filename file name to check against the given extensions * @param extensions a comma-separated list of filename extensions */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。
int av_match_ext(const char *filename, const char *extensions){ const char *ext; if (!filename) return 0; ext = strrchr(filename, '.'); if (ext) return av_match_name(ext + 1, extensions); return 0;}经过以上几步之后，av_guess_format()最终可以得到最合适的AVOutputFormat并且返回给avformat_alloc_output_context2()。avformat_alloc_output_context2()接下来将获得的AVOutputFormat赋值给刚刚新建的AVFormatContext，即可完成初始化工作。
雷霄骅 (Lei Xiaohua)
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