avformat_open_input代碼剖析

        今天看一下ffmpeg裏面avformat_open_input這個函數，我個人認爲這個函數算是在ffmpeg中最重要的函數了，因爲其實在執行了這個函數之後，基本上所有的文件信息都就出來了。比如這一段流裏面有幾股流，每一股流都是什麼信息基本都可以看到了。尤其當你是從內存裏面讀取數據的時候，這個函數就更加的重要了。因爲這個函數裏面有好幾重嵌套，所以我在函數上有一些有加了註釋，我會重點講講重要的函數。PS：當前我使用的ffmpeg的版本是3.4.7，另外我是以從內存讀取數據來重點看的，而不是讀取文件來看。

int avformat_open_input(AVFormatContext **ps, const char *filename,
                        AVInputFormat *fmt, AVDictionary **options)
{
    AVFormatContext *s = *ps;
    int i, ret = 0;
	
	//不知道什麼作用的變量
    AVDictionary *tmp = NULL;
    ID3v2ExtraMeta *id3v2_extra_meta = NULL;

	//檢查變量
    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);
    }
	//判斷是不是輸入的格式已經有了 如果有了，直接寫上，後續就不用再查找了。這裏書輸入數據的一些信息
    if (fmt)
        s->iformat = fmt;

	//暫時不知道作用，但是這塊可以先跳過
    if (options)
        av_dict_copy(&tmp, *options, 0);

	//判斷是否又輸入數據的變量
    if (s->pb) // must be before any goto fail
        s->flags |= AVFMT_FLAG_CUSTOM_IO;

	//設置所有的選項到一個對象中。暫時不知道作用，但是這塊可以先跳過
    if ((ret = av_opt_set_dict(s, &tmp)) < 0)
        goto fail;
	
	//把文件名稱寫入
    av_strlcpy(s->filename, filename ? filename : "", sizeof(s->filename));
    
	//非常重要的函數，獲取了很多信息，需要進一步分析
	if ((ret = init_input(s, filename, &tmp)) < 0)
        goto fail;
		
	//得到了預測到的的格式的分數。內容主要還是再init_input中
    s->probe_score = ret;

	//拷貝允許的協議
    if (!s->protocol_whitelist && s->pb && s->pb->protocol_whitelist) {
        s->protocol_whitelist = av_strdup(s->pb->protocol_whitelist);
        if (!s->protocol_whitelist) {
            ret = AVERROR(ENOMEM);
            goto fail;
        }
    }

	//拷貝不允許的協議
    if (!s->protocol_blacklist && s->pb && s->pb->protocol_blacklist) {
        s->protocol_blacklist = av_strdup(s->pb->protocol_blacklist);
        if (!s->protocol_blacklist) {
            ret = AVERROR(ENOMEM);
            goto fail;
        }
    }

	//這個就是使用剛剛在判斷s->iformat = fmt;這個設置的時候可以用
    if (s->format_whitelist && av_match_list(s->iformat->name, s->format_whitelist, ',') <= 0) {
        av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Format not on whitelist \'%s\'\n", s->format_whitelist);
        ret = AVERROR(EINVAL);
        goto fail;
    }
	
	//暫時不知道作用，但是這塊可以先跳過
    avio_skip(s->pb, s->skip_initial_bytes);

	/*檢查文件名以防需要圖像編號。*/
    /* 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;

	//私有數據處理
    /* 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;
        }
    }

	//暫時不知道作用，但是這塊可以先跳過
    /* e.g. AVFMT_NOFILE formats will not have a AVIOContext */
    if (s->pb)
        ff_id3v2_read_dict(s->pb, &s->internal->id3v2_meta, ID3v2_DEFAULT_MAGIC, &id3v2_extra_meta);

	//讀一下媒體的頭部，在read_header()中主要是做某種格式的初始化工作，比如填充自己的  
    //私有結構，根據流的數量分配流結構並初始化，把文件指針指向數據區開始處等． 
    if (!(s->flags&AVFMT_FLAG_PRIV_OPT) && s->iformat->read_header)
        if ((ret = s->iformat->read_header(s)) < 0)
            goto fail;

	//暫時不知道作用，但是這塊可以先跳過
    if (!s->metadata) {
        s->metadata = s->internal->id3v2_meta;
        s->internal->id3v2_meta = NULL;
    } else if (s->internal->id3v2_meta) {
        int level = AV_LOG_WARNING;
        if (s->error_recognition & AV_EF_COMPLIANT)
            level = AV_LOG_ERROR;
        av_log(s, level, "Discarding ID3 tags because more suitable tags were found.\n");
        av_dict_free(&s->internal->id3v2_meta);
        if (s->error_recognition & AV_EF_EXPLODE)
            return AVERROR_INVALIDDATA;
    }

    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;
            if ((ret = ff_id3v2_parse_chapters(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->internal->data_offset)
        s->internal->data_offset = avio_tell(s->pb);

	//原始數據包緩衝區可用的剩餘大小（字節）。
	//#define RAW_PACKET_BUFFER_SIZE 2500000
    s->internal->raw_packet_buffer_remaining_size = RAW_PACKET_BUFFER_SIZE;

    update_stream_avctx(s);

	//在這裏就認爲剛剛已經在init_input這個函數裏面把數據信息已經全部獲得了
    for (i = 0; i < s->nb_streams; i++)
        s->streams[i]->internal->orig_codec_id = s->streams[i]->codecpar->codec_id;

    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_closep(&s->pb);
    avformat_free_context(s);
    *ps = NULL;
    return ret;
}

這裏面最重要的函數就是init_input，再看下這個函數。

static int init_input(AVFormatContext *s, const char *filename,
                      AVDictionary **options)
{
    int ret;
    AVProbeData pd = { filename, NULL, 0 };
    int score = AVPROBE_SCORE_RETRY;

	//剛剛在內存在avformat_open_input裏面的時候修改的，如果是從內存讀取碼流，就需要直接探測他的格式。
    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);
        
		//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），這就矛盾了，  
        //此時應是不需要pb的，因爲不需操作文件，提示一下吧，也不算錯．  
		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;
    }

	//如果已指定了iformat並且不需要文件，也就不需要pb了，可以直接返回  
    //如果沒指定iformat，但是可以從文件名中猜出iformat，也成功．  
    if ((s->iformat && s->iformat->flags & AVFMT_NOFILE) ||
        (!s->iformat && (s->iformat = av_probe_input_format2(&pd, 0, &score))))
        return score;
	
	//如果從文件名中也猜不出媒體格式，則只能打開這個文件進行探測了，先打開文件，再探測
    if ((ret = s->io_open(s, &s->pb, filename, AVIO_FLAG_READ | s->avio_flags, options)) < 0)
        return ret;

    if (s->iformat)
        return 0;
    return av_probe_input_buffer2(s->pb, &s->iformat, filename,
                                 s, 0, s->format_probesize);
}

這裏面最重要的就是av_probe_input_buffer2，通過這個函數來探測流的類型。再繼續看：

int av_probe_input_buffer2(AVIOContext *pb, AVInputFormat **fmt,
                          const char *filename, void *logctx,
                          unsigned int offset, unsigned int max_probe_size)
{

    AVProbeData pd = { filename ? filename : "" };
    uint8_t *buf = NULL;
    int ret = 0, probe_size, buf_offset = 0;
    int score = 0;
    int ret2;

	//使用分數機制取判斷格式
    if (!max_probe_size)
        max_probe_size = PROBE_BUF_MAX;
    else if (max_probe_size < PROBE_BUF_MIN) {
        av_log(logctx, AV_LOG_ERROR,
               "Specified probe size value %u cannot be < %u\n", max_probe_size, PROBE_BUF_MIN);
        return AVERROR(EINVAL);
    }

    if (offset >= max_probe_size)
        return AVERROR(EINVAL);

    if (pb->av_class) {
        uint8_t *mime_type_opt = NULL;
        char *semi;
        av_opt_get(pb, "mime_type", AV_OPT_SEARCH_CHILDREN, &mime_type_opt);
        pd.mime_type = (const char *)mime_type_opt;
        semi = pd.mime_type ? strchr(pd.mime_type, ';') : NULL;
        if (semi) {
            *semi = '\0';
        }
    }
#if 0
    if (!*fmt && pb->av_class && av_opt_get(pb, "mime_type", AV_OPT_SEARCH_CHILDREN, &mime_type) >= 0 && mime_type) {
        if (!av_strcasecmp(mime_type, "audio/aacp")) {
            *fmt = av_find_input_format("aac");
        }
        av_freep(&mime_type);
    }
#endif

    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))) {
        score = probe_size < max_probe_size ? AVPROBE_SCORE_RETRY : 0;

        /* Read probe data. */
        if ((ret = av_reallocp(&buf, probe_size + AVPROBE_PADDING_SIZE)) < 0)
            goto fail;
        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)
                goto fail;

            score = 0;
            ret   = 0;          /* error was end of file, nothing read */
        }
        buf_offset += ret;
        if (buf_offset < offset)
            continue;
        pd.buf_size = buf_offset - offset;
        pd.buf = &buf[offset];

        memset(pd.buf + pd.buf_size, 0, AVPROBE_PADDING_SIZE);

        /* Guess file format. */
		//猜測格式 這個是最重要的函數
        *fmt = av_probe_input_format2(&pd, 1, &score);
        if (*fmt) {
            /* This can only be true in the last iteration. */
            if (score <= AVPROBE_SCORE_RETRY) {
                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);
#if 0
            FILE *f = fopen("probestat.tmp", "ab");
            fprintf(f, "probe_size:%d format:%s score:%d filename:%s\n", probe_size, (*fmt)->name, score, filename);
            fclose(f);
#endif
        }
    }

    if (!*fmt)
        ret = AVERROR_INVALIDDATA;

fail:
    /* Rewind. Reuse probe buffer to avoid seeking. */
    ret2 = ffio_rewind_with_probe_data(pb, &buf, buf_offset);
    if (ret >= 0)
        ret = ret2;

    av_freep(&pd.mime_type);
    return ret < 0 ? ret : score;
}

這個函數的註釋沒有寫太多，後面主要的就是av_probe_input_format2這個函數，講述瞭如何取探測的。裏面又調用了av_probe_input_format3這個函數。再往下看：

AVInputFormat *av_probe_input_format2(AVProbeData *pd, int is_opened, int *score_max)
{
    int score_ret;
	//直接調用av_probe_input_format3
    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;
}


AVInputFormat *av_probe_input_format3(AVProbeData *pd, int is_opened,
                                      int *score_ret)
{
    AVProbeData lpd = *pd;
    AVInputFormat *fmt1 = NULL, *fmt;
    int score, score_max = 0;
    const static uint8_t zerobuffer[AVPROBE_PADDING_SIZE];
    enum nodat {
        NO_ID3,
        ID3_ALMOST_GREATER_PROBE,
        ID3_GREATER_PROBE,
        ID3_GREATER_MAX_PROBE,
    } nodat = NO_ID3;

    if (!lpd.buf)
        lpd.buf = (unsigned char *) 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) {
            if (lpd.buf_size < 2LL*id3len + 16)
                nodat = ID3_ALMOST_GREATER_PROBE;
            lpd.buf      += id3len;
            lpd.buf_size -= id3len;
        } else if (id3len >= PROBE_BUF_MAX) {
            nodat = ID3_GREATER_MAX_PROBE;
        } else
            nodat = ID3_GREATER_PROBE;
    }

    fmt = NULL;
	//通過遞歸循環去找所有的格式
    while ((fmt1 = av_iformat_next(fmt1))) {
        if (!is_opened == !(fmt1->flags & AVFMT_NOFILE) && strcmp(fmt1->name, "image2"))
            continue;
        score = 0;
        if (fmt1->read_probe) {
			//遍歷所有的可能性，找到分數
            score = fmt1->read_probe(&lpd);
            if (score)
                av_log(NULL, AV_LOG_TRACE, "Probing %s score:%d size:%d\n", fmt1->name, score, lpd.buf_size);
            if (fmt1->extensions && av_match_ext(lpd.filename, fmt1->extensions)) {
                switch (nodat) {
                case NO_ID3:
                    score = FFMAX(score, 1);
                    break;
                case ID3_GREATER_PROBE:
                case ID3_ALMOST_GREATER_PROBE:
                    score = FFMAX(score, AVPROBE_SCORE_EXTENSION / 2 - 1);
                    break;
                case ID3_GREATER_MAX_PROBE:
                    score = FFMAX(score, AVPROBE_SCORE_EXTENSION);
                    break;
                }
            }
        } 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)) {
            if (AVPROBE_SCORE_MIME > score) {
                av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "Probing %s score:%d increased to %d due to MIME type\n", fmt1->name, score, AVPROBE_SCORE_MIME);
                score = AVPROBE_SCORE_MIME;
            }
        }
        if (score > score_max) {
            score_max = score;
            fmt       = fmt1;
        } else if (score == score_max)
            fmt = NULL;
    }
    if (nodat == ID3_GREATER_PROBE)
        score_max = FFMIN(AVPROBE_SCORE_EXTENSION / 2 - 1, score_max);
    *score_ret = score_max;

    return fmt;
}

看到最後基本就可以明白了，其實就是通過while之後執行av_iformat_next不斷的找format，然後去read_probe探測分數，最終取到最高的分數的format。然後返回。這裏的read_probe應該就是各種各樣的格式了。比如flv、mp4、ts、ps等等。這個因爲執行不下去了，所以就看到這裏吧。

好了，今天就到這裏吧！

參考資料：

https://www.iteye.com/blog/wodamazi-1293994

https://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/12678577