ffmpeg源码分析之媒体打开过程

ffmpeg源码分析之媒体打开过程

从打开文件开始．入口函数是avformat_open_input(),下面是对此函数的分析

Cpp代码 

1. //参数ps包含一切媒体相关的上下文结构，有它就有了一切，本函数如果打开媒体成功，  
2. //会返回一个AVFormatContext的实例．  
3. //参数filename是媒体文件名或URL．  
4. //参数fmt是要打开的媒体格式的操作结构，因为是读，所以是inputFormat．此处可以  
5. //传入一个调用者定义的inputFormat，对应命令行中的 -f xxx段，如果指定了它，  
6. //在打开文件中就不会探测文件的实际格式了，以它为准了．  
7. //参数options是对某种格式的一些操作，是为了在命令行中可以对不同的格式传入  
8. //特殊的操作参数而建的， 为了了解流程，完全可以无视它．  
9. int avformat_open_input(AVFormatContext **ps,  
10.         const char *filename,  
11.         AVInputFormat *fmt,  
12.         AVDictionary **options)  
13. {  
14.     AVFormatContext *s = *ps;  
15.     int ret = 0;  
16.     AVFormatParameters ap = { { 0 } };  
17.     AVDictionary *tmp = NULL;  
18.   
19.     //创建上下文结构  
20.     if (!s && !(s = avformat_alloc_context()))  
21.         return AVERROR(ENOMEM);  
22.     //如果用户指定了输入格式，直接使用它  
23.     if (fmt)  
24.         s->iformat = fmt;  
25.   
26.     //忽略  
27.     if (options)  
28.         av_dict_copy(&tmp, *options, 0);  
29.   
30.     if ((ret = av_opt_set_dict(s, &tmp)) < 0)  
31.         goto fail;  
32.   
33.     //打开输入媒体（如果需要的话），初始化所有与媒体读写有关的结构们，比如  
34.     //AVIOContext，AVInputFormat等等  
35.     if ((ret = init_input(s, filename)) < 0)  
36.         goto fail;  
37.     //执行完此函数后，s->pb和s->iformat都已经指向了有效实例．pb是用于读写数据的，它  
38.     //把媒体数据当做流来读写，不管是什么媒体格式，而iformat把pb读出来的流按某种媒体格  
39.     //式进行分析，也就是说pb在底层，iformat在上层．  
40.   
41.     //很多静态图像文件格式，都被当作一个格式处理，比如要打开.jpeg文件，需要的格式  
42.     //名为image2．此处还不是很了解具体细节，作不得准哦．  
43.     /* check filename in case an image number is expected */  
44.     if (s->iformat->flags & AVFMT_NEEDNUMBER) {  
45.         if (!av_filename_number_test(filename)) {  
46.             ret = AVERROR(EINVAL);  
47.             goto fail;  
48.         }  
49.     }  
50.   
51.     s->duration = s->start_time = AV_NOPTS_VALUE;  
52.     //上下文中保存下文件名  
53.     av_strlcpy(s->filename, filename, sizeof(s->filename));  
54.   
55.     /* allocate private data */  
56.     //为当前格式分配私有数据，主要用于某格式的读写操作时所用的私有结构．  
57.     //此结构的大小在定义AVInputFormat时已指定了．  
58.     if (s->iformat->priv_data_size > 0) {  
59.         if (!(s->priv_data = av_mallocz(s->iformat->priv_data_size))) {  
60.             ret = AVERROR(ENOMEM);  
61.             goto fail;  
62.         }  
63.         //这个可以先不必管它  
64.         if (s->iformat->priv_class) {  
65.             *(const AVClass**) s->priv_data = s->iformat->priv_class;  
66.             av_opt_set_defaults(s->priv_data);  
67.             if ((ret = av_opt_set_dict(s->priv_data, &tmp)) < 0)  
68.                 goto fail;  
69.         }  
70.     }  
71.   
72.     /* e.g. AVFMT_NOFILE formats will not have a AVIOContext */  
73.     //从mp3文件中读ID3数据并保存之．  
74.     if (s->pb)  
75.         ff_id3v2_read(s, ID3v2_DEFAULT_MAGIC);  
76.   
77.     //读一下媒体的头部，在read_header()中主要是做某种格式的初始化工作，比如填充自己的  
78.     //私有结构，根据流的数量分配流结构并初始化，把文件指针指向数据区开始处等．  
79.     if (!(s->flags & AVFMT_FLAG_PRIV_OPT) && s->iformat->read_header)  
80.         if ((ret = s->iformat->read_header(s, &ap)) < 0)  
81.             goto fail;  
82.   
83.     //保存数据区开始的位置  
84.     if (!(s->flags & AVFMT_FLAG_PRIV_OPT) && s->pb && !s->data_offset)  
85.         s->data_offset = avio_tell(s->pb);  
86.   
87.     s->raw_packet_buffer_remaining_size = RAW_PACKET_BUFFER_SIZE;  
88.   
89.     if (options) {  
90.         av_dict_free(options);  
91.         *options = tmp;  
92.     }  
93.     *ps = s;  
94.     //执行成功  
95.     return 0;  
96.   
97.     //执行失败  
98.     fail: av_dict_free(&tmp);  
99.     if (s->pb && !(s->flags & AVFMT_FLAG_CUSTOM_IO))  
100.         avio_close(s->pb);  
101.     avformat_free_context(s);  
102.     *ps = NULL;  
103.     return ret;  
104. }  

下面分析init_input():

Cpp代码 

1. //打开输入媒体并填充其AVInputFormat结构  
2. static int init_input(AVFormatContext *s, const char *filename)  
3. {  
4.     int ret;  
5.     AVProbeData pd = { filename, NULL, 0 };  
6.   
7.     //当调用者已指定了pb（数据取得的方式）－－一般不会这样．  
8.     if (s->pb) {  
9.         s->flags |= AVFMT_FLAG_CUSTOM_IO;  
10.         if (!s->iformat)  
11.             //如果已指定了pb但没指定iformat，以pb读取媒体数据进行探测，取得．取得iformat.  
12.             return av_probe_input_buffer(s->pb, &s->iformat, filename, s, 0, 0);  
13.         else if (s->iformat->flags & AVFMT_NOFILE)  
14.             //如果已指定pb也指定了iformat，但是又指定了不需要文件（也包括URL指定的地址），这就矛盾了，  
15.             //此时应是不需要pb的，因为不需操作文件，提示一下吧，也不算错．  
16.             av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Custom AVIOContext makes no sense and "  
17.                     "will be ignored with AVFMT_NOFILE format.\n");  
18.         return 0;  
19.     }  
20.   
21.     //一般会执行到这里  
22.     if ((s->iformat && s->iformat->flags & AVFMT_NOFILE)  
23.             || (!s->iformat && (s->iformat = av_probe_input_format(&pd, 0))))  
24.         //如果已指定了iformat并且不需要文件，也就不需要pb了，可以直接返回  
25.         //如果没指定iformat，但是可以从文件名中猜出iformat，也成功．  
26.         return 0;  
27.   
28.     //如果从文件名中也猜不出媒体格式，则只能打开这个文件进行探测了，先打开文件  
29.     if ((ret = avio_open(&s->pb, filename, AVIO_FLAG_READ)) < 0)  
30.         return ret;  
31.     if (s->iformat)  
32.         return 0;  
33.     //再探测之  
34.     return av_probe_input_buffer(s->pb, &s->iformat, filename, s, 0, 0);  
35. }  

再看一下文件打开过程：

Cpp代码 

1. //打开一个地址指向的媒体  
2. int avio_open(AVIOContext **s, const char *filename, int flags)  
3. {  
4.     //URLContext代表一个URL地址指向的媒体文件，本地路径也算一种．它封装了  
5.     //操作一个媒体文件的相关数据，最重要的是prot变量，是URLProtocol型的．  
6.     //prot代表一个特定的协义和协议操作函数们，URLContext包含不同的prot，  
7.     //就可以通过URLContext使用不同的协议读写媒体数据，比如tcp,http，本地  
8.     //文件用file协议．  
9.     URLContext *h;  
10.     int err;  
11.   
12.     //创建并初始化URLContext，其prot通过文件名确定．然后打开这个媒体文件  
13.     err = ffurl_open(&h, filename, flags);  
14.     if (err < 0)  
15.         return err;  
16.     //其实文件已经在上边真正打开了．这里只是填充AVIOContext．使它记录下  
17.     //URLContext，以及填充读写数据的函数指针．  
18.     err = ffio_fdopen(s, h);  
19.     if (err < 0) {  
20.         ffurl_close(h);  
21.         return err;  
22.     }  
23.     return 0;  
24. }  

下面是探测函数

Cpp代码 

1. int av_probe_input_buffer(AVIOContext *pb,  
2.         AVInputFormat **fmt,  
3.         const char *filename,  
4.         void *logctx,  
5.         unsigned int offset,  
6.         unsigned int max_probe_size)  
7. {  
8.     AVProbeData pd = { filename ? filename : "", NULL, -offset };  
9.     unsigned char *buf = NULL;  
10.     int ret = 0, probe_size;  
11.   
12.     //计算最多探测数据的字节数  
13.     if (!max_probe_size) {  
14.         max_probe_size = PROBE_BUF_MAX;  
15.     } else if (max_probe_size > PROBE_BUF_MAX) {  
16.         max_probe_size = PROBE_BUF_MAX;  
17.     } else if (max_probe_size < PROBE_BUF_MIN) {  
18.         return AVERROR(EINVAL);  
19.     }  
20.   
21.     if (offset >= max_probe_size) {  
22.         return AVERROR(EINVAL);  
23.     }  
24.   
25.     //循环直到探测完指定的数据  
26.     for (probe_size = PROBE_BUF_MIN;  
27.             probe_size <= max_probe_size && !*fmt;  
28.             probe_size =  
29.                     FFMIN(probe_size<<1, FFMAX(max_probe_size, probe_size+1))) {  
30.         int score = probe_size < max_probe_size ? AVPROBE_SCORE_MAX / 4 : 0;  
31.         int buf_offset = (probe_size == PROBE_BUF_MIN) ? 0 : probe_size >> 1;  
32.         void *buftmp;  
33.   
34.         if (probe_size < offset) {  
35.             continue;  
36.         }  
37.   
38.         /* read probe data */  
39.         //分配读取数据存放的缓冲  
40.         buftmp = av_realloc(buf, probe_size + AVPROBE_PADDING_SIZE);  
41.         if (!buftmp) {  
42.             av_free(buf);  
43.             return AVERROR(ENOMEM);  
44.         }  
45.         buf = buftmp;  
46.         //利用pb读数据到缓冲的剩余空间中  
47.         if ((ret = avio_read(pb, buf + buf_offset, probe_size - buf_offset))  
48.                 < 0) {  
49.             /* fail if error was not end of file, otherwise, lower score */  
50.             if (ret != AVERROR_EOF) {  
51.                 av_free(buf);  
52.                 return ret;  
53.             }  
54.             score = 0;  
55.             ret = 0; /* error was end of file, nothing read */  
56.         }  
57.         pd.buf_size += ret;  
58.         pd.buf = &buf[offset];  
59.   
60.         //缓冲中没有数据的部分要清０  
61.         memset(pd.buf + pd.buf_size, 0, AVPROBE_PADDING_SIZE);  
62.   
63.         /* guess file format */  
64.         //从一个打开的文件只探测媒体格式  
65.         *fmt = av_probe_input_format2(&pd, 1, &score);  
66.         if (*fmt) {  
67.             if (score <= AVPROBE_SCORE_MAX / 4) { //this can only be true in the last iteration  
68.                 av_log(  
69.                         logctx,  
70.                         AV_LOG_WARNING,  
71.                         "Format %s detected only with low score of %d, misdetection possible!\n",  
72.                         (*fmt)->name, score);  
73.             } else  
74.                 av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG,  
75.                         "Format %s probed with size=%d and score=%d\n",  
76.                         (*fmt)->name, probe_size, score);  
77.         }  
78.         //不成功，继续  
79.     }  
80.   
81.     if (!*fmt) {  
82.         av_free(buf);  
83.         return AVERROR_INVALIDDATA;  
84.     }  
85.   
86.     /* rewind. reuse probe buffer to avoid seeking */  
87.     //把探测时读入的数据保存到pb中，为的是真正读时直接利用之．  
88.     if ((ret = ffio_rewind_with_probe_data(pb, buf, pd.buf_size)) < 0)  
89.         av_free(buf);  
90.   
91.     return ret;  
92. }