2.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
/** * Open an input stream and read the header. The codecs are not opened. * The stream must be closed with avformat_close_input(). * * @param ps Pointer to user-supplied AVFormatContext (allocated by avformat_alloc_context). * May be a pointer to NULL, in which case an AVFormatContext is allocated by this * function and written into ps. * Note that a user-supplied AVFormatContext will be freed on failure. * @param filename Name of the stream to open. * @param fmt If non-NULL, this parameter forces a specific input format. * Otherwise the format is autodetected. * @param options A dictionary filled with AVFormatContext and demuxer-private options. * On return this parameter will be destroyed and replaced with a dict containing * options that were not found. May be NULL.  * * @return 0 on success, a negative AVERROR on failure. * * @note If you want to use custom IO, preallocate the format context and set its pb field. */ 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。
源码：
int avformat_open_input(AVFormatContext **ps, const char *filename,
AVInputFormat *fmt, AVDictionary **options)
{
AVFormatContext *s = *ps;
int ret = 0;
AVDictionary *tmp = NULL;
ID3v2ExtraMeta *id3v2_extra_meta = NULL;
if (!s && !(s = avformat_alloc_context()))
return AVERROR(ENOMEM);
if (!s->av_class) {
av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Input context has not been properly allocated by avformat_alloc_context() and is not NULL either\n");
return AVERROR(EINVAL);
}
if (fmt)
s->iformat = fmt;
if (options)
av_dict_copy(&tmp, *options, 0);
if ((ret = av_opt_set_dict(s, &tmp)) < 0)
goto fail;
if ((ret = init_input(s, filename, &tmp)) < 0)
goto fail;
s->probe_score = ret;
if (s->format_whitelist && av_match_list(s->iformat->name, s->format_whitelist, ',') <= 0) {
av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Format not on whitelist\n");
ret = AVERROR(EINVAL);
goto fail;
}
avio_skip(s->pb, s->skip_initial_bytes);
/* 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;
av_strlcpy(s->filename, filename ? filename : "", sizeof(s->filename));
/* Allocate private data. */
if (s->iformat->priv_data_size > 0) {
if (!(s->priv_data = av_mallocz(s->iformat->priv_data_size))) {
ret = AVERROR(ENOMEM);
goto fail;
}
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 */
if (s->pb)
ff_id3v2_read(s, ID3v2_DEFAULT_MAGIC, &id3v2_extra_meta, 0);
if (!(s->flags&AVFMT_FLAG_PRIV_OPT) && s->iformat->read_header)
if ((ret = s->iformat->read_header(s)) < 0)
goto fail;
if (id3v2_extra_meta) {
if (!strcmp(s->iformat->name, "mp3") || !strcmp(s->iformat->name, "aac") ||
!strcmp(s->iformat->name, "tta")) {
if ((ret = ff_id3v2_parse_apic(s, &id3v2_extra_meta)) < 0)
goto fail;
} else
av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "demuxer does not support additional id3 data, skipping\n");
}
ff_id3v2_free_extra_meta(&id3v2_extra_meta);
if ((ret = avformat_queue_attached_pictures(s)) < 0)
goto fail;
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;
return 0;
fail:
ff_id3v2_free_extra_meta(&id3v2_extra_meta);
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;
}
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。
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
/* Open input file and probe the format if necessary. */
static int init_input(AVFormatContext *s, const char *filename,
AVDictionary **options)
{
int ret;
AVProbeData pd = { filename, NULL, 0 };
int score = AVPROBE_SCORE_RETRY;
if (s->pb) {
s->flags |= AVFMT_FLAG_CUSTOM_IO;
if (!s->iformat)
return av_probe_input_buffer2(s->pb, &s->iformat, filename,
s, 0, s->format_probesize);
else if (s->iformat->flags & AVFMT_NOFILE)
av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Custom AVIOContext makes no sense and "
"will be ignored with AVFMT_NOFILE format.\n");
return 0;
}
if ((s->iformat && s->iformat->flags & AVFMT_NOFILE) ||
(!s->iformat && (s->iformat = av_probe_input_format2(&pd, 0, &score))))
return score;
if ((ret = avio_open2(&s->pb, filename, AVIO_FLAG_READ | s->avio_flags,
&s->interrupt_callback, options)) < 0)
return ret;
if (s->iformat)
return 0;
return av_probe_input_buffer2(s->pb, &s->iformat, filename,
s, 0, s->format_probesize);
}
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：
#define AVPROBE_SCORE_RETRY (AVPROBE_SCORE_MAX/4)
其中AVPROBE_SCORE_MAX是score的最大值，取值是100：
#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()
/**
* Guess the file format.
*
* @param pd data to be probed
* @param is_opened Whether the file is already opened; determines whether
* demuxers with or without AVFMT_NOFILE are probed.
* @param score_max A probe score larger that this is required to accept a
* detection, the variable is set to the actual detection
* score afterwards.
* If the score is <= AVPROBE_SCORE_MAX / 4 it is recommended
* to retry with a larger probe buffer.
*/
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。
/**
* This structure contains the data a format has to probe a file.
*/
typedef struct AVProbeData {
const char *filename;
unsigned char *buf; /**< Buffer must have AVPROBE_PADDING_SIZE of extra allocated bytes filled with zero. */
int buf_size; /**< Size of buf except extra allocated bytes */
const char *mime_type; /**< mime_type, when known. */
} AVProbeData;
AVInputFormat *av_probe_input_format2(AVProbeData *pd, int is_opened, int *score_max)
{
int score_ret;
AVInputFormat *fmt = av_probe_input_format3(pd, is_opened, &score_ret);
if (score_ret > *score_max) {
*score_max = score_ret;
return fmt;
} else
return NULL;
}
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。
av_probe_input_format3()
/**
* Guess the file format.
*
* @param is_opened Whether the file is already opened; determines whether
* demuxers with or without AVFMT_NOFILE are probed.
* @param score_ret The score of the best detection.
*/
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。
#define AVPROBE_PADDING_SIZE 32 ///< extra allocated bytes at the end of the probe buffer
#define AVPROBE_SCORE_EXTENSION 50 ///< score for file extension
#define AVPROBE_SCORE_MIME 75 ///< score for file mime type
#define AVPROBE_SCORE_MAX 100 ///< maximum score
AVInputFormat *av_probe_input_format3(AVProbeData *pd, int is_opened,
int *score_ret)
{
AVProbeData lpd = *pd;
AVInputFormat *fmt1 = NULL, *fmt;
int score, nodat = 0, score_max = 0;
const static uint8_t zerobuffer[AVPROBE_PADDING_SIZE];
if (!lpd.buf)
lpd.buf = zerobuffer;
if (lpd.buf_size > 10 && ff_id3v2_match(lpd.buf, ID3v2_DEFAULT_MAGIC)) {
int id3len = ff_id3v2_tag_len(lpd.buf);
if (lpd.buf_size > id3len + 16) {
lpd.buf += id3len;
lpd.buf_size -= id3len;
} else if (id3len >= PROBE_BUF_MAX) {
nodat = 2;
} else
nodat = 1;
}
fmt = NULL;
while ((fmt1 = av_iformat_next(fmt1))) {
if (!is_opened == !(fmt1->flags & AVFMT_NOFILE) && strcmp(fmt1->name, "image2"))
continue;
score = 0;
if (fmt1->read_probe) {
score = fmt1->read_probe(&lpd);
if (fmt1->extensions && av_match_ext(lpd.filename, fmt1->extensions)) {
if (nodat == 0) score = FFMAX(score, 1);
else if (nodat == 1) score = FFMAX(score, AVPROBE_SCORE_EXTENSION / 2 - 1);
else score = FFMAX(score, AVPROBE_SCORE_EXTENSION);
}
} else if (fmt1->extensions) {
if (av_match_ext(lpd.filename, fmt1->extensions))
score = AVPROBE_SCORE_EXTENSION;
}
if (av_match_name(lpd.mime_type, fmt1->mime_type))
score = FFMAX(score, AVPROBE_SCORE_MIME);
if (score > score_max) {
score_max = score;
fmt = fmt1;
} else if (score == score_max)
fmt = NULL;
}
if (nodat == 1)
score_max = FFMIN(AVPROBE_SCORE_EXTENSION / 2 - 1, score_max);
*score_ret = score_max;
return fmt;
}
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。
/**
* This structure contains the data a format has to probe a file.
*/
typedef struct AVProbeData {
const char *filename;
unsigned char *buf; /**< Buffer must have AVPROBE_PADDING_SIZE of extra allocated bytes filled with zero. */
int buf_size; /**< Size of buf except extra allocated bytes */
const char *mime_type; /**< mime_type, when known. */
} 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。
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libavformat\flvdec.c文件中，如下所示:
AVInputFormat ff_flv_demuxer = {
.name = "flv",
.long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FLV (Flash Video)"),
.priv_data_size = sizeof(FLVContext),
.read_probe = flv_probe,
.read_header = flv_read_header,
.read_packet = flv_read_packet,
.read_seek = flv_read_seek,
.read_close = flv_read_close,
.extensions = "flv",
.priv_class = &flv_class,
};
static int flv_read_header(AVFormatContext *s)
{
int offset, flags;
avio_skip(s->pb, 4);
flags = avio_r8(s->pb);
s->ctx_flags |= AVFMTCTX_NOHEADER;
if (flags & FLV_HEADER_FLAG_HASVIDEO)
if (!create_stream(s, AVMEDIA_TYPE_VIDEO))
return AVERROR(ENOMEM);
if (flags & FLV_HEADER_FLAG_HASAUDIO)
if (!create_stream(s, AVMEDIA_TYPE_AUDIO))
return AVERROR(ENOMEM);
// Flag doesn't indicate whether or not there is script-data present. Must
// create that stream if it's encountered.
offset = avio_rb32(s->pb);
avio_seek(s->pb, offset, SEEK_SET);
avio_skip(s->pb, 4);
s->start_time = 0;
return 0;
}
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
static AVStream *create_stream(AVFormatContext *s, int codec_type)
{
AVStream *st = avformat_new_stream(s, NULL);
if (!st)
return NULL;
st->codec->codec_type = codec_type;
if (s->nb_streams>=3 ||( s->nb_streams==2
&& s->streams[0]->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_DATA
&& s->streams[1]->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_DATA))
s->ctx_flags &= ~AVFMTCTX_NOHEADER;
avpriv_set_pts_info(st, 32, 1, 1000); /* 32 bit pts in ms */
return st;
}
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。