open_files打开输入输出文件—ffmpeg.c源码分析

作者：罗上文，微信：Loken1，公众号：FFmpeg弦外之音

在 ffmpeg.exe 里面打开输入输出文件，是由 open_files() 函数来完成的，如下：

open_files() 函数的定义如下：

static int open_files(OptionGroupList *l, const char *inout,
                      int (*open_file)(OptionsContext*, const char*))

参数解析如下：

1，OptionGroupList *l，输入/输出文件信息列表，

octx.groups[GROUP_INFILE]，octx.groups[GROUP_OUTFILE]，OptionParseContext octx 是在 split_commandline() 里面提前处理好的。

2，const char *inout，标记字符，用来输出日志的。

3，int (*open_file)(OptionsContext*, const char*)，函数指针，指向真正的打开输入文件函数，或者是打开输出文件的函数。

open_files() 函数的流程如下：

open_files() 函数的逻辑就是 for 循环遍历 OptionGroupList 列表，OptionGroupList->nb_groups 就是文件的数量，如果命令行指定有 3 个输入文件，OptionGroupList->nb_groups 就等于 3

init_options() 函数是 初始化 OptionsContext o 的，设置一些字段的默认值。

然后调 parse_optgroup() 函数把 OptionGroup g 里面的参数解析到 OptionsContext o 结构，然后用 open_file() 函数打开文件。

open_file 是一个函数指针，可能指向 open_input_file() ，也可能指向 open_output_file()。

我们需要先学习一下 struct OptionsContext 的结构，OptionsContext 保存的是单个输入或者输出文件的信息。

据本人统计，OptionsContext 里面的字段有50个以上，非常庞大，如下：

typedef struct OptionsContext {
    OptionGroup *g;

    /* input/output options */
    int64_t start_time;
    int64_t start_time_eof;
    int seek_timestamp;
    const char *format;

    SpecifierOpt *codec_names;
    int        nb_codec_names;
    SpecifierOpt *audio_channels;
    int        nb_audio_channels;
    ...省略...
}

这 50 多个字段可以分为 3 种类型。

1，OptionGroup *g，OptionsContext 本身就是从 OptionGroup 里面的 Option 解析过来，这里又保存一下 OptionGroup ，是因为要用到里面的 codec_opts ，format_opts，这些组件库相关的参数，是没有解析到 OptionsContext 里面的。

2，int64_t start_time ，int seek_timestamp，const char *format，这些，我把他们称为单字段，都是普通类型。

3，SpecifierOpt，数组字段，这是最重要，也是比较复杂的字段。数组字段是一个数组，可以有多个的。

parse_optgroup() 函数把 OptionGroup 转成 OptionsContext 的流程如下：

可以看到，Option 里面原本都是 key - value 的字符串结构，经过 parse_optgroup() 处理之后，就变成了，右边那种 int64 ，int，SpecifierOpt 的结构。

至于 AVDictionary 相关的结构是没有进行转换的，因为 AVDictionary 可以直接传给 FFmpeg 的 API 函数，所以 open_files() 会把 OptionGroup 直接赋值给 OptionsContext 的 g 字段，通过 OptionsContext->g->codec_opts 的方式，即可提取命令行指定的编解码参数。

下面来具体分析一下 parse_optgroup() 函数是如何把 OptionGroup 里面的 key - value 转成 OptionsContext 特定的字段的。

不过与其说是 parse_optgroup() 做的转换，不如说是 write_option() 函数做的转换。

parse_optgroup() 的逻辑比较简单，只是在循环里面调了一下 write_option() ，如下：

下面来分析一下 write_option() 是如何做转换的，定义如下：

static int write_option(void *optctx, const OptionDef *po, const char *opt,
                        const char *arg)

write_option() 的第一步是确定目标位置，这个 key-value 要保存到哪里，如下：

可以看到，是通过 flags 标记来判断要保存到全局变量，还是保存到 OptionsContext 结构，全局变量的解析流程之前已经讲过了，本文主要关注 解析到 OptionsContext 结构的流程。

可以看到通过 optctx + po->u.off 就能定位到 OptionsContext 里面的的字段，这个 u.off 是通过一个宏计算出来的，如下：

#define OFFSET(x) offsetof(OptionsContext, x)

OptionsContext 里面的 int，int64，double，等等字段的更新都比较简单，就是通过偏移定位到字段，然后赋值就行了。

但是 OptionsContext 里面 SpecifierOpt 类型的字段赋值比较复杂。SpecifierOpt 结构体的定义如下：

typedef struct SpecifierOpt {
    char *specifier;    /**< stream/chapter/program/... specifier */
    union {
        uint8_t *str;
        int        i;
        int64_t  i64;
        uint64_t ui64;
        float      f;
        double   dbl;
    } u;
} SpecifierOpt;

可以看到 SpecifierOpt 只有两个字段，

1，char *specifier，会是 a 或者 v，区分这是音频还是视频的选项，或者留空字符，代表不区分音视频。

2，union {...} u，一个联合体，用来适应各种各样的数据类型。uint8_t 实际上是字符串，因为一个 char 也是占 8 位。

OptionsContext 里面使用 SpecifierOpt 的时候，是以数组的方式使用的，后面会跟一个数组的长度，如下：

SpecifierOpt *codec_names; //指针就是数组
int        nb_codec_names; //数组长度

codec_names 是指编解码器的名称，所以 ffmpeg.exe 可以指定多个解码器来解码文件，如下：

ffmpeg.exe -c:v h264_cuvid -c:v h264_mf -i juren.mp4 juren.flv

这样会优先使用 h264_cuvid 硬件解码器解码，如果 ffmpeg.exe 没有编译硬件解码器，就会使用 h264_mf

下面讲解一下 SpecifierOpt 的解析代码，如下：

变量 so 直接指向 OptionsContext 里面 SpecifierOpt 类型的某个字段了。

下面的代码，实际是为了提取出 a 或者 v 字符， str 等于 a 或者 v，代表这是音频还是视频的选项。

char *p = strchr(opt, ':');
char *str;
...省略..
str = av_strdup(p ? p + 1 : "");

例如 -c:v ，-c:a，可以指定音频或者视频的编码器。上面的代码这样操作之后，就可以把 str 指向 a 或者 v。

变量 so 一开始其实是一个 NULL 指针，需要用 grow_array() 函数来动态扩容。

最后把 dst 指向 SpecifierOpt 里面的 u 联合体字段，这个其实比较通用，

SpecifierOpt 的 u 跟，OptionDef 的 u 其实是有点类似，可以通用后面的赋值逻辑。

typedef struct SpecifierOpt {
    ...省略...
    union {
        uint8_t *str;
        int        i;
        int64_t  i64;
        uint64_t ui64;
        float      f;
        double   dbl;
    } u;
} SpecifierOpt;

typedef struct OptionDef {
     ...省略...
     union {
        void *dst_ptr;
        int (*func_arg)(void *, const char *, const char *);
        size_t off;
    } u;
    ...省略...
} OptionDef;

至此，parse_option() 把 OptionGroup 转成 OptionsContext 的逻辑分析完毕了。

得到 OptionsContext 之后，就会调指针函数 open_file() 去打开输入或者输出文件。

open_file 是一个指针函数，可能指向 open_input_file() ，也可能指向 open_output_file()。

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