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  • (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libavformatavformat.h，如下所示。

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    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。


    avformat_open_input()

    下面看一下的定义，位于libavformatutils.c中，如下所示。

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    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.   
    9.     if (!s && !(s = avformat_alloc_context()))  
    10.         return AVERROR(ENOMEM);  
    11.     if (!s->av_class) {  
    12.         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Input context has not been properly allocated by avformat_alloc_context() and is not NULL either ");  
    13.         return AVERROR(EINVAL);  
    14.     }  
    15.     if (fmt)  
    16.         s->iformat = fmt;  
    17.   
    18.     if (options)  
    19.         av_dict_copy(&tmp, *options, 0);  
    20.   
    21.     if ((ret = av_opt_set_dict(s, &tmp)) < 0)  
    22.         goto fail;  
    23.   
    24.     if ((ret = init_input(s, filename, &tmp)) < 0)  
    25.         goto fail;  
    26.     s->probe_score = ret;  
    27.   
    28.     if (s->format_whitelist && av_match_list(s->iformat->name, s->format_whitelist, ',') <= 0) {  
    29.         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Format not on whitelist ");  
    30.         ret = AVERROR(EINVAL);  
    31.         goto fail;  
    32.     }  
    33.   
    34.     avio_skip(s->pb, s->skip_initial_bytes);  
    35.   
    36.     /* Check filename in case an image number is expected. */  
    37.     if (s->iformat->flags & AVFMT_NEEDNUMBER) {  
    38.         if (!av_filename_number_test(filename)) {  
    39.             ret = AVERROR(EINVAL);  
    40.             goto fail;  
    41.         }  
    42.     }  
    43.   
    44.     s->duration = s->start_time = AV_NOPTS_VALUE;  
    45.     av_strlcpy(s->filename, filename ? filename : "", sizeof(s->filename));  
    46.   
    47.     /* Allocate private data. */  
    48.     if (s->iformat->priv_data_size > 0) {  
    49.         if (!(s->priv_data = av_mallocz(s->iformat->priv_data_size))) {  
    50.             ret = AVERROR(ENOMEM);  
    51.             goto fail;  
    52.         }  
    53.         if (s->iformat->priv_class) {  
    54.             *(const AVClass **) s->priv_data = s->iformat->priv_class;  
    55.             av_opt_set_defaults(s->priv_data);  
    56.             if ((ret = av_opt_set_dict(s->priv_data, &tmp)) < 0)  
    57.                 goto fail;  
    58.         }  
    59.     }  
    60.   
    61.     /* e.g. AVFMT_NOFILE formats will not have a AVIOContext */  
    62.     if (s->pb)  
    63.         ff_id3v2_read(s, ID3v2_DEFAULT_MAGIC, &id3v2_extra_meta, 0);  
    64.   
    65.     if (!(s->flags&AVFMT_FLAG_PRIV_OPT) && s->iformat->read_header)  
    66.         if ((ret = s->iformat->read_header(s)) < 0)  
    67.             goto fail;  
    68.   
    69.     if (id3v2_extra_meta) {  
    70.         if (!strcmp(s->iformat->name, "mp3") || !strcmp(s->iformat->name, "aac") ||  
    71.             !strcmp(s->iformat->name, "tta")) {  
    72.             if ((ret = ff_id3v2_parse_apic(s, &id3v2_extra_meta)) < 0)  
    73.                 goto fail;  
    74.         } else  
    75.             av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "demuxer does not support additional id3 data, skipping ");  
    76.     }  
    77.     ff_id3v2_free_extra_meta(&id3v2_extra_meta);  
    78.   
    79.     if ((ret = avformat_queue_attached_pictures(s)) < 0)  
    80.         goto fail;  
    81.   
    82.     if (!(s->flags&AVFMT_FLAG_PRIV_OPT) && s->pb && !s->data_offset)  
    83.         s->data_offset = avio_tell(s->pb);  
    84.   
    85.     s->raw_packet_buffer_remaining_size = RAW_PACKET_BUFFER_SIZE;  
    86.   
    87.     if (options) {  
    88.         av_dict_free(options);  
    89.         *options = tmp;  
    90.     }  
    91.     *ps = s;  
    92.     return 0;  
    93.   
    94. fail:  
    95.     ff_id3v2_free_extra_meta(&id3v2_extra_meta);  
    96.     av_dict_free(&tmp);  
    97.     if (s->pb && !(s->flags & AVFMT_FLAG_CUSTOM_IO))  
    98.         avio_close(s->pb);  
    99.     avformat_free_context(s);  
    100.     *ps = NULL;  
    101.     return ret;  
    102. }  

    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libavformatutils.c，如下所示。

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    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.   
    9.     if (s->pb) {  
    10.         s->flags |= AVFMT_FLAG_CUSTOM_IO;  
    11.         if (!s->iformat)  
    12.             return av_probe_input_buffer2(s->pb, &s->iformat, filename,  
    13.                                          s, 0, s->format_probesize);  
    14.         else if (s->iformat->flags & AVFMT_NOFILE)  
    15.             av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Custom AVIOContext makes no sense and "  
    16.                                       "will be ignored with AVFMT_NOFILE format. ");  
    17.         return 0;  
    18.     }  
    19.   
    20.     if ((s->iformat && s->iformat->flags & AVFMT_NOFILE) ||  
    21.         (!s->iformat && (s->iformat = av_probe_input_format2(&pd, 0, &score))))  
    22.         return score;  
    23.   
    24.     if ((ret = avio_open2(&s->pb, filename, AVIO_FLAG_READ | s->avio_flags,  
    25.                           &s->interrupt_callback, options)) < 0)  
    26.         return ret;  
    27.     if (s->iformat)  
    28.         return 0;  
    29.     return av_probe_input_buffer2(s->pb, &s->iformat, filename,  
    30.                                  s, 0, s->format_probesize);  
    31. }  

    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：
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    1. #define AVPROBE_SCORE_RETRY (AVPROBE_SCORE_MAX/4)  
    其中AVPROBE_SCORE_MAX是score的最大值，取值是100：
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    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libavformatavformat.h，如下所示。

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    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。

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    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libavformatformat.c，如下所示。
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    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libavformatavformat.h，如下所示。

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    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libavformatformat.c，如下所示。
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    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.   
    6. AVInputFormat *av_probe_input_format3(AVProbeData *pd, int is_opened,  
    7.                                       int *score_ret)  
    8. {  
    9.     AVProbeData lpd = *pd;  
    10.     AVInputFormat *fmt1 = NULL, *fmt;  
    11.     int score, nodat = 0, score_max = 0;  
    12.     const static uint8_t zerobuffer[AVPROBE_PADDING_SIZE];  
    13.   
    14.     if (!lpd.buf)  
    15.         lpd.buf = zerobuffer;  
    16.   
    17.     if (lpd.buf_size > 10 && ff_id3v2_match(lpd.buf, ID3v2_DEFAULT_MAGIC)) {  
    18.         int id3len = ff_id3v2_tag_len(lpd.buf);  
    19.         if (lpd.buf_size > id3len + 16) {  
    20.             lpd.buf      += id3len;  
    21.             lpd.buf_size -= id3len;  
    22.         } else if (id3len >= PROBE_BUF_MAX) {  
    23.             nodat = 2;  
    24.         } else  
    25.             nodat = 1;  
    26.     }  
    27.   
    28.     fmt = NULL;  
    29.     while ((fmt1 = av_iformat_next(fmt1))) {  
    30.         if (!is_opened == !(fmt1->flags & AVFMT_NOFILE) && strcmp(fmt1->name, "image2"))  
    31.             continue;  
    32.         score = 0;  
    33.         if (fmt1->read_probe) {  
    34.             score = fmt1->read_probe(&lpd);  
    35.             if (fmt1->extensions && av_match_ext(lpd.filename, fmt1->extensions)) {  
    36.                 if      (nodat == 0) score = FFMAX(score, 1);  
    37.                 else if (nodat == 1) score = FFMAX(score, AVPROBE_SCORE_EXTENSION / 2 - 1);  
    38.                 else                 score = FFMAX(score, AVPROBE_SCORE_EXTENSION);  
    39.             }  
    40.         } else if (fmt1->extensions) {  
    41.             if (av_match_ext(lpd.filename, fmt1->extensions))  
    42.                 score = AVPROBE_SCORE_EXTENSION;  
    43.         }  
    44.         if (av_match_name(lpd.mime_type, fmt1->mime_type))  
    45.             score = FFMAX(score, AVPROBE_SCORE_MIME);  
    46.         if (score > score_max) {  
    47.             score_max = score;  
    48.             fmt       = fmt1;  
    49.         } else if (score == score_max)  
    50.             fmt = NULL;  
    51.     }  
    52.     if (nodat == 1)  
    53.         score_max = FFMIN(AVPROBE_SCORE_EXTENSION / 2 - 1, score_max);  
    54.     *score_ret = score_max;  
    55.   
    56.     return fmt;  
    57. }  

    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。
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    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libavformatflvdec.c）如下所示。

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    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：
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    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。
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    1. static int probe(AVProbeData *p, int live)  
    2. {  
    3.     const uint8_t *d = p->buf;  
    4.     unsigned offset = AV_RB32(d + 5);  
    5.   
    6.     if (d[0] == 'F' &&  
    7.         d[1] == 'L' &&  
    8.         d[2] == 'V' &&  
    9.         d[3] < 5 && d[5] == 0 &&  
    10.         offset + 100 < p->buf_size &&  
    11.         offset > 8) {  
    12.         int is_live = !memcmp(d + offset + 40, "NGINX RTMP", 10);  
    13.   
    14.         if (live == is_live)  
    15.             return AVPROBE_SCORE_MAX;  
    16.     }  
    17.     return 0;  
    18. }  

    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libavutilavstring.h，如下所示。
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    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。
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    1. int av_match_name(const char *name, const char *names)  
    2. {  
    3.     const char *p;  
    4.     int len, namelen;  
    5.   
    6.     if (!name || !names)  
    7.         return 0;  
    8.   
    9.     namelen = strlen(name);  
    10.     while ((p = strchr(names, ','))) {  
    11.         len = FFMAX(p - names, namelen);  
    12.         if (!av_strncasecmp(name, names, len))  
    13.             return 1;  
    14.         names = p + 1;  
    15.     }  
    16.     return !av_strcasecmp(name, names);  
    17. }  

    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。
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    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libavformatavformat.h（注意位置和av_match_name()不一样），如下所示。
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    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在CODE上查看代码片派生到我的代码片
     
    1. int av_match_ext(const char *filename, const char *extensions)  
    2. {  
    3.     const char *ext;  
    4.   
    5.     if (!filename)  
    6.         return 0;  
    7.   
    8.     ext = strrchr(filename, '.');  
    9.     if (ext)  
    10.         return av_match_name(ext + 1, extensions);  
    11.     return 0;  
    12. }  

    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libavformatavformat.h，如下所示。
    [cpp] view plaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
     
    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libavformatformat.c，如下所示。

    [cpp] view plaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
     
    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.   
    11.     if (!max_probe_size)  
    12.         max_probe_size = PROBE_BUF_MAX;  
    13.     else if (max_probe_size < PROBE_BUF_MIN) {  
    14.         av_log(logctx, AV_LOG_ERROR,  
    15.                "Specified probe size value %u cannot be < %u ", max_probe_size, PROBE_BUF_MIN);  
    16.         return AVERROR(EINVAL);  
    17.     }  
    18.   
    19.     if (offset >= max_probe_size)  
    20.         return AVERROR(EINVAL);  
    21.   
    22.     if (pb->av_class) {  
    23.         uint8_t *mime_type_opt = NULL;  
    24.         av_opt_get(pb, "mime_type", AV_OPT_SEARCH_CHILDREN, &mime_type_opt);  
    25.         pd.mime_type = (const char *)mime_type_opt;  
    26.     }  
    27. #if 0  
    28.     if (!*fmt && pb->av_class && av_opt_get(pb, "mime_type", AV_OPT_SEARCH_CHILDREN, &mime_type) >= 0 && mime_type) {  
    29.         if (!av_strcasecmp(mime_type, "audio/aacp")) {  
    30.             *fmt = av_find_input_format("aac");  
    31.         }  
    32.         av_freep(&mime_type);  
    33.     }  
    34. #endif  
    35.   
    36.     for (probe_size = PROBE_BUF_MIN; probe_size <= max_probe_size && !*fmt;  
    37.          probe_size = FFMIN(probe_size << 1,  
    38.                             FFMAX(max_probe_size, probe_size + 1))) {  
    39.         score = probe_size < max_probe_size ? AVPROBE_SCORE_RETRY : 0;  
    40.   
    41.         /* Read probe data. */  
    42.         if ((ret = av_reallocp(&buf, probe_size + AVPROBE_PADDING_SIZE)) < 0)  
    43.             goto fail;  
    44.         if ((ret = avio_read(pb, buf + buf_offset,  
    45.                              probe_size - buf_offset)) < 0) {  
    46.             /* Fail if error was not end of file, otherwise, lower score. */  
    47.             if (ret != AVERROR_EOF)  
    48.                 goto fail;  
    49.   
    50.             score = 0;  
    51.             ret   = 0;          /* error was end of file, nothing read */  
    52.         }  
    53.         buf_offset += ret;  
    54.         if (buf_offset < offset)  
    55.             continue;  
    56.         pd.buf_size = buf_offset - offset;  
    57.         pd.buf = &buf[offset];  
    58.   
    59.         memset(pd.buf + pd.buf_size, 0, AVPROBE_PADDING_SIZE);  
    60.   
    61.         /* Guess file format. */  
    62.         *fmt = av_probe_input_format2(&pd, 1, &score);  
    63.         if (*fmt) {  
    64.             /* This can only be true in the last iteration. */  
    65.             if (score <= AVPROBE_SCORE_RETRY) {  
    66.                 av_log(logctx, AV_LOG_WARNING,  
    67.                        "Format %s detected only with low score of %d, "  
    68.                        "misdetection possible! ", (*fmt)->name, score);  
    69.             } else  
    70.                 av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG,  
    71.                        "Format %s probed with size=%d and score=%d ",  
    72.                        (*fmt)->name, probe_size, score);  
    73. #if 0  
    74.             FILE *f = fopen("probestat.tmp", "ab");  
    75.             fprintf(f, "probe_size:%d format:%s score:%d filename:%s ", probe_size, (*fmt)->name, score, filename);  
    76.             fclose(f);  
    77. #endif  
    78.         }  
    79.     }  
    80.   
    81.     if (!*fmt)  
    82.         ret = AVERROR_INVALIDDATA;  
    83.   
    84. fail:  
    85.     /* Rewind. Reuse probe buffer to avoid seeking. */  
    86.     ret2 = ffio_rewind_with_probe_data(pb, &buf, buf_offset);  
    87.     if (ret >= 0)  
    88.         ret = ret2;  
    89.   
    90.     av_freep(&pd.mime_type);  
    91.     return ret < 0 ? ret : score;  
    92. }  

    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libavformatflvdec.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libavformatflvdec.c文件中，如下所示。
    [cpp] view plaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
     
    1. static int flv_read_header(AVFormatContext *s)  
    2. {  
    3.     int offset, flags;  
    4.   
    5.     avio_skip(s->pb, 4);  
    6.     flags = avio_r8(s->pb);  
    7.   
    8.     s->ctx_flags |= AVFMTCTX_NOHEADER;  
    9.   
    10.     if (flags & FLV_HEADER_FLAG_HASVIDEO)  
    11.         if (!create_stream(s, AVMEDIA_TYPE_VIDEO))  
    12.             return AVERROR(ENOMEM);  
    13.     if (flags & FLV_HEADER_FLAG_HASAUDIO)  
    14.         if (!create_stream(s, AVMEDIA_TYPE_AUDIO))  
    15.             return AVERROR(ENOMEM);  
    16.     // Flag doesn't indicate whether or not there is script-data present. Must  
    17.     // create that stream if it's encountered.  
    18.   
    19.     offset = avio_rb32(s->pb);  
    20.     avio_seek(s->pb, offset, SEEK_SET);  
    21.     avio_skip(s->pb, 4);  
    22.   
    23.     s->start_time = 0;  
    24.   
    25.     return 0;  
    26. }  

    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libavformatflvdec.c中，如下所示。
    [cpp] view plaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
     
    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.   
    12.     avpriv_set_pts_info(st, 32, 1, 1000); /* 32 bit pts in ms */  
    13.     return st;  
    14. }  

    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
    leixiaohua1020@126.com
    http://blog.csdn.net/leixiaohua1020
     
    转自:http://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/44064715
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