从学龄前开始解读FFMPEG代码之 avformat_open_input函数read_probe和read

从学龄前开始解读FFMPEG代码之 avformat_open_input函数 read_probe和read_head

开始学习前想说的话
avi格式视频要如何probe
FLV格式视频是如何probe的
FLV文件read_header做了什么
结束时要说的话

开始学习前想说的话

在之前的open_input函数一二三的学习中，学龄前课程以一个代码运行的时序来进行了代码讲解，但是毕竟没有用一个较好的实例说明，而且在av_probe_input_format3函数中，学龄前学习也提到了，对于需要推测文件格式的数据源，会调用文件格式列表里面每种文件格式的read_probe函数去给一个评分，那么在avformat_open_input整个过程中会用到的read_probe和read_head具体要怎么做呢？本文以avi和flv两种视频封装格式为例子进行一下学龄前讨论学习

avi格式视频要如何probe

首先来看一下avi格式视频是怎么封装的，该格式的封装代码函数在libavformat/avidec.c中，拉到代码最后一行可以看到，该封装格式定义如下：

AVInputFormat ff_avi_demuxer = {.name           = "avi",.long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("AVI (Audio Video Interleaved)"),.priv_data_size = sizeof(AVIContext),.extensions     = "avi",.read_probe     = avi_probe,.read_header    = avi_read_header,.read_packet    = avi_read_packet,.read_close     = avi_read_close,.read_seek      = avi_read_seek,.priv_class = &demuxer_class,
};

可以看到哈，avi格式设置了自己的read_probe函数，函数名字叫avi_probe，就在同一个文件里，如下所示：

static int avi_probe(const AVProbeData *p)
{int i;/* check file header */for (i = 0; avi_headers[i][0]; i++)if (AV_RL32(p->buf    ) == AV_RL32(avi_headers[i]    ) &&AV_RL32(p->buf + 8) == AV_RL32(avi_headers[i] + 4))return AVPROBE_SCORE_MAX;return 0;
}

看上去非常简短哈，但是这里涉及到了一个比较重要的变量是avi_headers，一个二位数组，记录了一些headers信息，这个数组在同文件中定义了，如下所示：

static const char avi_headers[][8] = {{ 'R', 'I', 'F', 'F', 'A', 'V', 'I', ' '  },{ 'R', 'I', 'F', 'F', 'A', 'V', 'I', 'X'  },{ 'R', 'I', 'F', 'F', 'A', 'V', 'I', 0x19 },{ 'O', 'N', '2', ' ', 'O', 'N', '2', 'f'  },{ 'R', 'I', 'F', 'F', 'A', 'M', 'V', ' '  },{ 0 }
};

那么在probe里的这个*AV_RL32(p- >buf) == AV_RL32(avi_headers[i])*是在比较什么呢？我们知道，文件以二进制数据的方式存储，而文件头，即文件head中一般存储了关于这个文件的各种相关信息；实际上，AVI 文件是一种RIFF 文件格式，所以其文件头部的组成为 ‘RIFF’（4字节） + RIFF文件大小（4字节） + ‘AVIx’（文件类型，4字节，x可能为不同的类型，对应不同的字符）共12字节，如果要推测检查buf中是不是avi的文件头，就是将读入的文件头中的byte 0 ~ Byte 3（32位所以用了FFmpeg中的宏，是AV_RL32）， byte 8 ~ Byte 11 与 avi_header 进行比较，如果对比成功，那么就证明该文件是avi文件，直接一伯分通过！否则，直接给予一个0的评分，推测条件非常严格，没有其他的中间分数。

从这个函数来看，avi的probe函数还是较为简单的，下面来看一下flv的probe函数是怎么样的

FLV格式视频是如何probe的

flv的probe函数写在了libavformat/flvdec.c文件中，该文件里有flv，有flv_live以及kux（优酷所使用的一种格式）等flv解码的格式，那么来看一下flv的probe吧

static int flv_probe(const AVProbeData *p)
{return probe(p, 0);
}

直接指向了该文件内的probe函数，所以实际上再跳转到probe函数中

static int probe(const AVProbeData *p, int live)
{const uint8_t *d = p->buf;unsigned offset = AV_RB32(d + 5);if (d[0] == 'F' &&d[1] == 'L' &&d[2] == 'V' &&d[3] < 5 && d[5] == 0 &&offset + 100 < p->buf_size &&offset > 8) {int is_live = !memcmp(d + offset + 40, "NGINX RTMP", 10);if (live == is_live)return AVPROBE_SCORE_MAX;}return 0;
}

在flv的flv_probe中跳转到了同文件中的函数probe，而在该函数中可以看到，flv采用了跟avi差不多的文件头数据的字节对比的方法，首先用AV_RB32(d + 5)这样一个宏定义获取了byte 5~byte 8的数据（从byte0开始算的话）,并使用AV_RB32进行了大小端转换，转换为小端并存到变量offset中。

之后，检查开头3个字符（代表signature）是否为“FLV”，再检查第四个字符（代表flv的version）是否小于5，再判断第6个字节（Headersize的第1个字节）为0，以及offset取值大于8.进入if判断后，是live flv和flv种类的判断，通过之后直接返回一伯分！同样的，如果没有通过检查，那么直接没有余地，评分为零。

FLV文件read_header做了什么

继续上面的flv分析，flv文件里的read_header又要做什么呢？
flv的read_header也在libavformat/flvdec.c文件中，如下所示：

static int flv_read_header(AVFormatContext *s)
{int flags;FLVContext *flv = s->priv_data;int offset;int pre_tag_size = 0;/* Actual FLV data at 0xe40000 in KUX file */if(!strcmp(s->iformat->name, "kux"))avio_skip(s->pb, 0xe40000);avio_skip(s->pb, 4);flags = avio_r8(s->pb);flv->missing_streams = flags & (FLV_HEADER_FLAG_HASVIDEO | FLV_HEADER_FLAG_HASAUDIO);s->ctx_flags |= AVFMTCTX_NOHEADER;offset = avio_rb32(s->pb);avio_seek(s->pb, offset, SEEK_SET);/* Annex E. The FLV File Format* E.3 TheFLVFileBody*     Field               Type    Comment*     PreviousTagSize0    UI32    Always 0* */pre_tag_size = avio_rb32(s->pb);if (pre_tag_size) {av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Read FLV header error, input file is not a standard flv format, first PreviousTagSize0 always is 0\n");}s->start_time = 0;flv->sum_flv_tag_size = 0;flv->last_keyframe_stream_index = -1;return 0;
}

在代码中可以看见，声明好需要使用到的变量之后，代码流程中首先对kux格式（优酷的一种视频文件格式）做好skip（从代码来看实际上只是做了一个位移嘛…感觉针对这文件类型youku是不是也没有使用什么特别的视频算法编码之类的…)之后，将pb跳过4个字节，并读取设置好头部存储的flag位。
之后，检查数据中是否有视频和音频文件并设置标记位missing_streams，然后在ctx_flags中设置好noheader位置表示头部已经移动处理了。
在此之后，设置好位移offset，再对s的pb进行重定位，判断好pretagsize，之后设置好开始时间等等变量，完成整个过程。

结束时要说的话

为什么不分析avi的read_header函数呢？因为实在是太长了，看到头疼。总体上来说，每种视频格式使用到的函数也由它们自身视频文件特点来决定，所以本文只通过几个简单举例，来了解这两个函数的主要功能大概是做什么的就可以了。
不过接下来最为头疼的还是接下来几篇学习中即将要拿来分析的avformat_find_stream_info函数，该函数用于在打开解码器之前，提取文件数据，尝试读取一些视频的packet包数据，做好文件中stream等等的各项设置，功能比较重要，总共有五百多行，预计要分成三到四篇才能讲得完…而且也是个函数挖坑重灾区，慢慢走起吧