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avformat_alloc_output_context2函数解析

2017-08-30 14:40 531 查看
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。

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/** 

 * 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。

 



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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。

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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。

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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。

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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。

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/** 

 * 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。

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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。

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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。

[cpp] view
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/** 

 * 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。

[cpp] view
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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。

[cpp] view
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/** 

 * 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。

[cpp] view
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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。

[cpp] view
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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。

[cpp] view
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/** 

 * 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。

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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。
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