configure_filtergraph配置滤镜容器—ffmpeg.c源码分析
作者：罗上文，微信：Loken1，公众号：FFmpeg弦外之音
之前在 init_simple_filter() 里面已经对滤镜进行了基础的初始化，但是还有些东西没处理，avfilter_graph_config() 在 init_simple_filter() 里面也没调用，在《FFmpeg滤镜API》一章中，我们知道打开滤镜容器必须调 avfilter_graph_config()。
而 configure_filtergraph() 就是配置跟打开滤镜容器的函数，这其实是一个通用函数，无论是 简单滤镜，还是 复杂滤镜，都是使用这个 configure_filtergraph() 函数来配置滤镜的。
但是本文主要侧重于简单滤镜场景下的分析。
下面来逐步分析 configure_filtergraph() 函数的重点代码。
第一个重点：graph_desc 变量的值是什么？
答：在简单场景下，就是命令行没有使用滤镜，那 graph_desc 就是 null 字符，或者 anull 字符，一个是视频空滤镜，一个是音频空滤镜，如下：
如果是 非简单场景，例如命令行使用了滤镜，那 graph_desc 就是命令行那个滤镜字符串，如下：
./ffmpeg -re -i juren.mp4 -re -i juren.mp4 -re -i juren.mp4 -re -i juren.mp4
-filter_complex
"nullsrc=size=640x480[base];
[0:v]setpts=PTS-STARTPTS,scale=320x240[upperleft];
[1:v]setpts=PTS-STARTPTS,scale=320x240[upperright];
[2:v]setpts=PTS-STARTPTS,scale=320x240[lowerleft];
[3:v]setpts=PTS-STARTPTS,scale=320x240[lowerright];
[base][upperleft]overlay=shortest=1[tmp1];
[tmp1][upperright]overlay=shortest=1:x=320[tmp2];
[tmp2][lowerleft]overlay=shortest=1:y=240[tmp3];
[tmp3][lowerright]overlay=shortest=1:x=320:y=240"
-c:v libx264 output.mp4
第二个重点：设置 scale_sws_opts 自动插入 scale 滤镜
if (strlen(args))
args[strlen(args)-1] = 0;
fg->graph->scale_sws_opts = av_strdup(args);
在简单滤镜场景下，之前在命令行的参数，会这样被使用，
不过最后一个操作，我没看懂，好像是写错了。
上图的这个 args 没有被使用。
第三个重点：解析命令行的滤镜语法，链接输入输出滤镜，以及打开滤镜
先来讲一下解析命令行的滤镜语法，如下：
./ffmpeg -re -i juren.mp4 -re -i juren.mp4 -re -i juren.mp4 -re -i juren.mp4
-filter_complex
"nullsrc=size=640x480[base];
[0:v]setpts=PTS-STARTPTS,scale=320x240[upperleft];
[1:v]setpts=PTS-STARTPTS,scale=320x240[upperright];
[2:v]setpts=PTS-STARTPTS,scale=320x240[lowerleft];
[3:v]setpts=PTS-STARTPTS,scale=320x240[lowerright];
[base][upperleft]overlay=shortest=1[tmp1];
[tmp1][upperright]overlay=shortest=1:x=320[tmp2];
[tmp2][lowerleft]overlay=shortest=1:y=240[tmp3];
[tmp3][lowerright]overlay=shortest=1:x=320:y=240"
-c:v libx264 output.mp4
上面的 [0:v] 之类的标记，是 ffmpeg.exe 转换器自己定义的语法，实际上如果你自己写代码调 avfilter_graph_parse2() API函数，你可以用 [a:vvv] 来表示第一个文件的视频流，这也是可以的，这只是一个标示，这个 [a:vvv] 标示会被解析成 AVFilterInOut 结构，然后你就可以创建一个 buffer 入口滤镜来连接这个 AVFilterInOut 。
重点：对于 avfilter_graph_parse2() API 函数来说，这个 [0:v] 标记语法是可以自定义的，定义成怎样的都可以，里面的 0 跟 v 代表什么完全是由你自己的代码决定。
avfilter_graph_parse2() 执行完之后，[0:v] ~ [3:v] 就会 被解析成 4 个输入的 AVFilterInOut，相当于开放了 4 个入口给上层代码来链接。
if ((ret = avfilter_graph_parse2(fg->graph, graph_desc, &inputs, &outputs)) < 0)
goto fail;
ffmpeg.exe 转换器链接 4 个入口的上层代码就是 configure_input_filter() 函数，如下：
for (cur = inputs, i = 0; cur; cur = cur->next, i++)
if ((ret = configure_input_filter(fg, fg->inputs[i], cur)) < 0) {
avfilter_inout_free(&inputs);
avfilter_inout_free(&outputs);
goto fail;
}
链接输出的代码如下，因为只有一个输出流，所以只有一个输出的 AVFilterInOut，下面的循环只会执行一次。
for (cur = outputs, i = 0; cur; cur = cur->next, i++)
configure_output_filter(fg, fg->outputs[i], cur);
configure_input_filter() 与 configure_output_filter() 函数的内部实现不是特别复杂，主要是创建滤镜，然后用 avfilter_link() 把滤镜链接起来，所以不讲解他们内部的代码，滤镜相关的 API 推荐阅读《FFmpeg滤镜API》一章。
整个链接过程如下图（只画出了一个输入 AVFilterInOut，简单滤镜的场景 ）：
ffmpeg.exe 转换器这种使用滤镜的方式特别复杂，如果是单纯用 avfilter_graph_parse2() API 函数，其实有更简洁的用法，是不需要解析 [0:v] 标记的，推荐阅读《FFmpeg的scale滤镜介绍》
做一下小总结，之前在 init_simple_filter() 里面只是对滤镜进行了基础的初始化，创建了 输入 InputFilter，输出 OutputFilter 的内存，但是里面的 AVFilterContext *filter 还是 NULL。
configure_filtergraph() 执行完之后，InputFilter 的 filter 就指向了有效的内存，不是NULL。而且所有的输入输出滤镜都通过 avfilter_link() 链接起来了。
扩展知识：它里面清空一个字符的语法是把第一个字节置为 0 ，如下：
args[0] = 0;
第四个重点：写入 frame_queue队列的数据，冲刷滤镜容器
在未打开滤镜容器之前，发送给滤镜的数据都会先缓存到 frame_queue 队列里面，现在打开了滤镜容器，就需要把他们全部送给滤镜容器。
不过下面的 冲刷滤镜，我没看懂是什么操作，虽然转码过程中，如果 AVFrame 中途变化了，会重新配置滤镜，但是应该在重新配置滤镜前就进行冲刷，配置完再冲刷是为了啥？
至此，configure_filtergraph() 函数的源码分析完毕。
这个函数异常复杂，建议多调试几次源代码，但是这个 configure_filtergraph() 函数又封装得特别好，有时候对 ffmpeg.exe 二次开发，你甚至可以不去理解configure_filtergraph() 的内部实现，只需要它执行完之后，输入流绑定的 InputFilter 跟 输出流绑定的 OutFilter 都配置完成了。
你只需要把 AVFrame 往 InputFilter丢，然后从 OutFilter 读 AVFrame 即可。
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