ffmpeg源码分析（九）解协议

server/2024/12/27 6:01:56/

本文将聚焦于FFmpeg协议处理模块，以avformat_open_input函数为核心，详细剖析其在最新FFmpeg源码中的实现。

音视频处理流程简介

在这里插入图片描述

avformat_open_input概述

avformat_open_input是FFmpeg用于打开输入多媒体数据的关键函数。它通过统一的接口处理多种协议，使用户无需关心底层实现。该函数的声明如下，位于libavformat/avformat.h：

int avformat_open_input(AVFormatContext **ps, const char *url, AVInputFormat *fmt, AVDictionary **options);

  • ps：指向AVFormatContext结构体的指针，用于存储打开的多媒体数据上下文。

  • url：要打开的资源URL。

  • fmt：指定输入格式，如果为NULL，FFmpeg会自动探测。

  • options：用于传递其他选项（字典形式）。

这个函数主要完成的功能就是探测输入的格式，然后配置格式的上下文，

比如输入一个mp4文件的地址，它会判断出这是mp4文件，然后AVFormatContext 就知道该怎么处理这个文件了。

avformat_open_input 打开数据流

/*** @brief 打开一个输入媒体文件。* * @param ps 用户提供的 AVFormatContext 的指针，可能是一个指向 NULL 的指针来分配一个新的上下文。* @param filename 要打开的文件名。* @param fmt 如果非 NULL，此参数强制使用特定的输入格式。* @param options 填充 AVFormatContext 和解复用器私有选项的字典。返回时，该参数将被销毁并替换为包含未找到选项的字典。* * @return 成功返回0，失败返回负的 AVERROR。*/
int avformat_open_input(AVFormatContext **ps, const char *filename,const AVInputFormat *fmt, AVDictionary **options)
{AVFormatContext *s = *ps;  // 获取提供的格式上下文FFFormatContext *si;       // 内部格式上下文AVDictionary *tmp = NULL;  // 用于选项的临时字典int ret = 0;               // 返回值// 如果没有提供格式上下文，则分配一个新的，也就是说这个格式上下文是可以由外部分配创建的if (!s && !(s = avformat_alloc_context()))return AVERROR(ENOMEM); // 获取内部格式上下文，这相当于给AVFormatContext补充额外的上下文，这在ffmepg中是比较常见的。注意补充字段的内存是在avformat_alloc_context中分配的，所以不要自己直接malloc AVFormatContextsi = ffformatcontext(s);   if (!s->av_class) {av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "输入上下文未通过 avformat_alloc_context() 正确分配\n");return AVERROR(EINVAL); }if (fmt)s->iformat = fmt; // 设置输入格式if (options)av_dict_copy(&tmp, *options, 0); // 如果设置了IO上下文，则设定定制的解复用标志if (s->pb)s->flags |= AVFMT_FLAG_CUSTOM_IO;if ((ret = av_opt_set_dict(s, &tmp)) < 0)goto fail; // 设置格式上下文选项失败// 拷贝文件名if (!(s->url = av_strdup(filename ? filename : ""))) {ret = AVERROR(ENOMEM);goto fail;}// 【重要】探测输入格式if ((ret = init_input(s, filename, &tmp)) < 0)goto fail;s->probe_score = ret; // 设置探测得分// 复制协议白名单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;}}// 复制协议黑名单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;}}// 检查格式白名单if (s->format_whitelist && av_match_list(s->iformat->name, s->format_whitelist, ',') <= 0) {av_log(s, AV_LOG_ERROR, "格式不在白名单 '%s' 中\n", s->format_whitelist);ret = AVERROR(EINVAL); // 非法参数错误goto fail;}avio_skip(s->pb, s->skip_initial_bytes); // 跳过初始字节// 检查文件名是否需要图像编号if (s->iformat->flags & AVFMT_NEEDNUMBER) {if (!av_filename_number_test(filename)) {ret = AVERROR(EINVAL); // 非法参数错误goto fail;}}// 初始化时长和开始时间s->duration = s->start_time = AV_NOPTS_VALUE; // 分配私有数据if (ffifmt(s->iformat)->priv_data_size > 0) {if (!(s->priv_data = av_mallocz(ffifmt(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); // 设置默认选项if ((ret = av_opt_set_dict(s->priv_data, &tmp)) < 0)goto fail;}}// mp3，读取 ID3v2 元数据if (s->pb)ff_id3v2_read_dict(s->pb, &si->id3v2_meta, ID3v2_DEFAULT_MAGIC, NULL);// 【重要】调用iformat格式的 read_header 函数if (ffifmt(s->iformat)->read_header)if ((ret = ffifmt(s->iformat)->read_header(s)) < 0) {if (ffifmt(s->iformat)->flags_internal & FF_INFMT_FLAG_INIT_CLEANUP)goto close;goto fail;}// 处理 ID3 标签//...// 分析 ID3v2 额外数据，如果是特殊格式if (!strcmp(s->iformat->name, "mp3") || !strcmp(s->iformat->name, "aac")) {// 处理 ID3v2 的 APIC、章节和隐私数据// ...}// 队列附加的图片if ((ret = avformat_queue_attached_pictures(s)) < 0)goto close;if (s->pb && !si->data_offset)si->data_offset = avio_tell(s->pb); // 更新数据偏移si->raw_packet_buffer_size = 0; // 初始化缓冲区大小update_stream_avctx(s); // 更新流的解码上下文// 清理选项字典if (options) {av_dict_free(options);*options = tmp;}*ps = s;return 0;close://【重要】调用iformat格式的 read_close 函数if (ffifmt(s->iformat)->read_close)ffifmt(s->iformat)->read_close(s);
fail: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;
}

init_input 初始化媒体输入流

该函数的主要功能是初始化输入媒体文件的处理环境，包括格式探测及文件打开操作。同时，代码设计中考虑了多种情况，包括用户提供的自定义 IO 和文件格式和网络格式，确保了高灵活性和广泛的适用性。


static int init_input(AVFormatContext *s, const char *filename,AVDictionary **options)
{int ret;AVProbeData pd = { filename, NULL, 0 };int score = AVPROBE_SCORE_RETRY;//处理自定义ioif (s->pb) {s->flags |= AVFMT_FLAG_CUSTOM_IO;// 如果输入格式未指定if (!s->iformat)// 从自定义 IO 缓冲区中探测输入格式return av_probe_input_buffer2(s->pb, &s->iformat, filename,s, 0, s->format_probesize);// 如果指定的格式不需要文件（如某些流协议）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;}// 如果已知格式且该格式非文件格式，直接返回探测得分if ((s->iformat && s->iformat->flags & AVFMT_NOFILE) ||(!s->iformat && (s->iformat = av_probe_input_format2(&pd, 0, &score))))return score;// 打开输入文件，这一步是真正打开文件操作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);
}

av_probe_input_buffer2 探测输入格式

int av_probe_input_buffer2(AVIOContext *pb, const AVInputFormat **fmt,const char *filename, void *logctx,unsigned int offset, unsigned int max_probe_size)
{AVProbeData pd = { filename ? filename : "" }; // 初始化探测数据uint8_t *buf = NULL; int ret = 0, probe_size, buf_offset = 0; int score = 0; // 探测得分int ret2;int eof = 0; // 文件结束标志// 检查并设置最大探测大小，以及偏移量...// 获取 MIME 类型, MIME 类型信息可以被用来指示文件的媒体类型，使ffmpeg快的处理流信息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; // 截断 MIME 类型if (semi) {*semi = '\0';}}// 探测循环for (probe_size = PROBE_BUF_MIN; probe_size <= max_probe_size && !*fmt && !eof;probe_size = FFMIN(probe_size << 1, FFMAX(max_probe_size, probe_size + 1))) {score = probe_size < max_probe_size ? AVPROBE_SCORE_RETRY : 0;// 分配和读取探测数据if ((ret = av_reallocp(&buf, probe_size + AVPROBE_PADDING_SIZE)) < 0)goto fail; // 分配失败if ((ret = avio_read(pb, buf + buf_offset, probe_size - buf_offset)) < 0) {// 处理读取错误if (ret != AVERROR_EOF)goto fail;score = 0; // 到达文件末尾ret = 0;eof = 1;}buf_offset += ret;if (buf_offset < offset)continue; // 缓冲区数据不足，继续读取pd.buf_size = buf_offset - offset;pd.buf = &buf[offset];memset(pd.buf + pd.buf_size, 0, AVPROBE_PADDING_SIZE); // 填充缓冲区末尾// 猜测文件格式*fmt = av_probe_input_format2(&pd, 1, &score);if (*fmt) {// 检测到格式，记录日志if (score <= AVPROBE_SCORE_RETRY) {av_log(logctx, AV_LOG_WARNING, "格式 %s 仅以低得分 %d 检测到，可能存在错误识别。\n", (*fmt)->name, score);} else {av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "格式 %s 已通过 size=%d 和 score=%d 探测到\n", (*fmt)->name, probe_size, score);}}}if (!*fmt)ret = AVERROR_INVALIDDATA; // 如果未找到格式，则返回格式无效错误fail:// 回退并重用探测缓冲区ret2 = ffio_rewind_with_probe_data(pb, &buf, buf_offset);if (ret >= 0)ret = ret2;av_freep(&pd.mime_type); // 释放 MIME 类型内存return ret < 0 ? ret : score; // 返回探测得分或错误
}

av_probe_input_format2

av_probe_input_format2实际的探测av_probe_input_format3里

const AVInputFormat *av_probe_input_format3(const AVProbeData *pd,int is_opened, int *score_ret)
{AVProbeData lpd = *pd;const AVInputFormat *fmt1 = NULL;const AVInputFormat *fmt = NULL;int score, score_max = 0;void *i = 0;//用于缓冲区填充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)// 如果缓冲区为空，则填充lpd.buf = (unsigned char *) zerobuffer;if (lpd.buf_size > 10 && ff_id3v2_match(lpd.buf, ID3v2_DEFAULT_MAGIC)) {...// 检查并处理 ID3v2 标签}// 迭代所有支持输入格式while ((fmt1 = av_demuxer_iterate(&i))) {if (fmt1->flags & AVFMT_EXPERIMENTAL)continue;// 跳过实验性格式// 特别处理 image2文件if (!is_opened == !(fmt1->flags & AVFMT_NOFILE) && strcmp(fmt1->name, "image2"))continue;score = 0;// 如果格式具有探测函数，则调用该函数进行文件格式检测if (ffifmt(fmt1)->read_probe) {score = ffifmt(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;
}

以HLS格式为例

m3u8列表打开流程

avformat_open_input→init_input-> 格式打开入口

av_probe_input_format2→av_probe_input_format3 ：探测出是hls格式

io_open→io_open_default→io_open_default→ffio_open_whitelist→ffurl_open_whitelist→ffurl_connect→http_open->http_open_cnx->http_open_cnx_internal->http_connect ：打开hls，开始下载


http://www.ppmy.cn/server/153544.html

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