FFMPEG源码分析：avformat_open_input()（媒体打开函数）

本文分析了FFMPEG中的媒体打开函数avformat_open_input()

//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，  
//会返回一个AVFormatContext的实例．  
//参数filename是媒体文件名或URL．  
//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  
//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，  
//在打开文件中就不会探测文件的实际格式了，以它为准了．  
//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  
//特殊的操作参数而建的， 为了了解流程，完全可以无视它．  
int avformat_open_input(AVFormatContext **ps,  
        const char *filename,  
        AVInputFormat *fmt,  
        AVDictionary **options)  
{  
    AVFormatContext *s = *ps;  
    int ret = 0;  
    AVFormatParameters ap = { { 0 } };  
    AVDictionary *tmp = NULL;  
  
    //创建上下文结构  
    if (!s && !(s = avformat_alloc_context()))  
        return AVERROR(ENOMEM);  
    //如果用户指定了输入格式，直接使用它  
    if (fmt)  
        s->iformat = fmt;  
  
    //忽略  
    if (options)  
        av_dict_copy(&tmp, *options, 0);  
  
    if ((ret = av_opt_set_dict(s, &tmp)) < 0)  
        goto fail;  
  
    //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  
    //AVIOContext，AVInputFormat等等  
    if ((ret = init_input(s, filename)) < 0)  
        goto fail;  
    //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  
    //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  
    //式进行分析，也就是说pb在底层，iformat在上层．  
  
    //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  
    //名为image2．此处还不是很了解具体细节，作不得准哦．  
    /* check filename in case an image number is expected */  
    if (s->iformat->flags & AVFMT_NEEDNUMBER) {  
        if (!av_filename_number_test(filename)) {  
            ret = AVERROR(EINVAL);  
            goto fail;  
        }  
    }  
  
    s->duration = s->start_time = AV_NOPTS_VALUE;  
    //上下文中保存下文件名  
    av_strlcpy(s->filename, filename, sizeof(s->filename));  
  
    /* allocate private data */  
    //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．  
    //此结构的大小在定义AVInputFormat时已指定了．  
    if (s->iformat->priv_data_size > 0) {  
        if (!(s->priv_data = av_mallocz(s->iformat->priv_data_size))) {  
            ret = AVERROR(ENOMEM);  
            goto fail;  
        }  
        //这个可以先不必管它  
        if (s->iformat->priv_class) {  
            *(const AVClass**) s->priv_data = s->iformat->priv_class;  
            av_opt_set_defaults(s->priv_data);  
            if ((ret = av_opt_set_dict(s->priv_data, &tmp)) < 0)  
                goto fail;  
        }  
    }  
  
    /* e.g. AVFMT_NOFILE formats will not have a AVIOContext */  
    //从mp3文件中读ID3数据并保存之．  
    if (s->pb)  
        ff_id3v2_read(s, ID3v2_DEFAULT_MAGIC);  
  
    //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  
    //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．  
    if (!(s->flags & AVFMT_FLAG_PRIV_OPT) && s->iformat->read_header)  
        if ((ret = s->iformat->read_header(s, &ap)) < 0)  
            goto fail;  
  
    //保存数据区开始的位置  
    if (!(s->flags & AVFMT_FLAG_PRIV_OPT) && s->pb && !s->data_offset)  
        s->data_offset = avio_tell(s->pb);  
  
    s->raw_packet_buffer_remaining_size = RAW_PACKET_BUFFER_SIZE;  
  
    if (options) {  
        av_dict_free(options);  
        *options = tmp;  
    }  
    *ps = s;  
    //执行成功  
    return 0;  
  
    //执行失败  
    fail: av_dict_free(&tmp);  
    if (s->pb && !(s->flags & AVFMT_FLAG_CUSTOM_IO))  
        avio_close(s->pb);  
    avformat_free_context(s);  
    *ps = NULL;  
    return ret;  
}  

init_input

//打开输入媒体并填充其AVInputFormat结构  
static int init_input(AVFormatContext *s, const char *filename)  
{  
    int ret;  
    AVProbeData pd = { filename, NULL, 0 };  
  
    //当调用者已指定了pb（数据取得的方式）－－一般不会这样．  
    if (s->pb) {  
        s->flags |= AVFMT_FLAG_CUSTOM_IO;  
        if (!s->iformat)  
            //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.  
            return av_probe_input_buffer(s->pb, &s->iformat, filename, s, 0, 0);  
        else if (s->iformat->flags & AVFMT_NOFILE)  
            //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，  
            //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．  
            av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Custom AVIOContext makes no sense and "  
                    "will be ignored with AVFMT_NOFILE format.\n");  
        return 0;  
    }  
  
    //一般会执行到这里  
    if ((s->iformat && s->iformat->flags & AVFMT_NOFILE)  
            || (!s->iformat && (s->iformat = av_probe_input_format(&pd, 0))))  
        //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  
        //如果没指定iformat，但是可以从文件名中猜出iformat，也成功．  
        return 0;  
  
    //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  
    if ((ret = avio_open(&s->pb, filename, AVIO_FLAG_READ)) < 0)  
        return ret;  
    if (s->iformat)  
        return 0;  
    //再探测之  
    return av_probe_input_buffer(s->pb, &s->iformat, filename, s, 0, 0);  
}  

avio_open

//打开一个地址指向的媒体  
int avio_open(AVIOContext **s, const char *filename, int flags)  
{  
    //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  
    //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．  
    //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，  
    //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  
    //文件用file协议．  
    URLContext *h;  
    int err;  
  
    //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  
    err = ffurl_open(&h, filename, flags);  
    if (err < 0)  
        return err;  
    //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  
    //URLContext，以及填充读写数据的函数指针．  
    err = ffio_fdopen(s, h);  
    if (err < 0) {  
        ffurl_close(h);  
        return err;  
    }  
    return 0;  
}  

av_probe_input_buffer

int av_probe_input_buffer(AVIOContext *pb,  
        AVInputFormat **fmt,  
        const char *filename,  
        void *logctx,  
        unsigned int offset,  
        unsigned int max_probe_size)  
{  
    AVProbeData pd = { filename ? filename : "", NULL, -offset };  
    unsigned char *buf = NULL;  
    int ret = 0, probe_size;  
  
    //计算最多探测数据的字节数  
    if (!max_probe_size) {  
        max_probe_size = PROBE_BUF_MAX;  
    } else if (max_probe_size > PROBE_BUF_MAX) {  
        max_probe_size = PROBE_BUF_MAX;  
    } else if (max_probe_size < PROBE_BUF_MIN) {  
        return AVERROR(EINVAL);  
    }  
  
    if (offset >= max_probe_size) {  
        return AVERROR(EINVAL);  
    }  
  
    //循环直到探测完指定的数据  
    for (probe_size = PROBE_BUF_MIN;  
            probe_size <= max_probe_size && !*fmt;  
            probe_size =  
                    FFMIN(probe_size<<1, FFMAX(max_probe_size, probe_size+1))) {  
        int score = probe_size < max_probe_size ? AVPROBE_SCORE_MAX / 4 : 0;  
        int buf_offset = (probe_size == PROBE_BUF_MIN) ? 0 : probe_size >> 1;  
        void *buftmp;  
  
        if (probe_size < offset) {  
            continue;  
        }  
  
        /* read probe data */  
        //分配读取数据存放的缓冲  
        buftmp = av_realloc(buf, probe_size + AVPROBE_PADDING_SIZE);  
        if (!buftmp) {  
            av_free(buf);  
            return AVERROR(ENOMEM);  
        }  
        buf = buftmp;  
        //利用pb读数据到缓冲的剩余空间中  
        if ((ret = avio_read(pb, buf + buf_offset, probe_size - buf_offset))  
                < 0) {  
            /* fail if error was not end of file, otherwise, lower score */  
            if (ret != AVERROR_EOF) {  
                av_free(buf);  
                return ret;  
            }  
            score = 0;  
            ret = 0; /* error was end of file, nothing read */  
        }  
        pd.buf_size += ret;  
        pd.buf = &buf[offset];  
  
        //缓冲中没有数据的部分要清０  
        memset(pd.buf + pd.buf_size, 0, AVPROBE_PADDING_SIZE);  
  
        /* guess file format */  
        //从一个打开的文件只探测媒体格式  
        *fmt = av_probe_input_format2(&pd, 1, &score);  
        if (*fmt) {  
            if (score <= AVPROBE_SCORE_MAX / 4) { //this can only be true in the last iteration  
                av_log(  
                        logctx,  
                        AV_LOG_WARNING,  
                        "Format %s detected only with low score of %d, misdetection possible!\n",  
                        (*fmt)->name, score);  
            } else  
                av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG,  
                        "Format %s probed with size=%d and score=%d\n",  
                        (*fmt)->name, probe_size, score);  
        }  
        //不成功，继续  
    }  
  
    if (!*fmt) {  
        av_free(buf);  
        return AVERROR_INVALIDDATA;  
    }  
  
    /* rewind. reuse probe buffer to avoid seeking */  
    //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．  
    if ((ret = ffio_rewind_with_probe_data(pb, buf, pd.buf_size)) < 0)  
        av_free(buf);  
  
    return ret;  
}  

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