open_input_file打开输入文件—ffmpeg.c源码分析

作者：罗上文，微信：Loken1，公众号：FFmpeg弦外之音

open_input_file() 是 ffmpeg.exe 转换器封装的 打开输入文件的函数，在 FFmpeg基础API 一章中，我们已经知道打开输入文件的 API 函数是 avformat_open_input，所以 open_input_file() 里面肯定会调用 avformat_open_input。

open_input_file() 的流程图如下：

由于 open_input_file() 的流程比较长，所以拆成了两列来画，中间的两列其实是一列。

open_input_file() 的定义如下：

static int open_input_file(OptionsContext *o, const char *filename)

在讲解 open_input_file() 的逻辑之前，需要学习一个新的结构 struct InputFile 以及 全局变量 input_files。

struct InputFile 是单个输入文件的管理器。之前在 parse_optgroup() 处理好的 OptionsContext o 变量，有一部分字段会赋值给 InputFile 管理器，如下：

OptionsContext o 变量的另一部分字段，会在 open_input_file() 里面传递给 API 函数，例如：avformat_open_input()，或者赋值给 InputStream 的 decoder_opts 字段。

input_files 全局变量是一个数组，里面的成员正是 InputFile，所以你在二次开发 ffmpeg.exe 的时候，可以通过 input_files 全局变量获取到所有的输入文件的信息。

InputFile   **input_files   = NULL;
int        nb_input_files   = 0;

struct InputFile 的结构分析推荐阅读《InputFile数据结构分析》

了解了 struct InputFile 的结构，下面开始分析一下 open_input_file() 函数的代码，如下：

开头这些代码，主要是计算出 recording_time 的值，这是输入文件的最大处理时长。有可能 3 分钟的文件，只需要处理第2~3分钟就行了，命令行可以这样设置的。

然后可能会用 av_find_input_format() 找到指定的容器格式，如下：

if (o->format) {
    if (!(file_iformat = av_find_input_format(o->format))) {
        av_log(NULL, AV_LOG_FATAL, "Unknown input format: '%s'\n", o->format);
        exit_program(1);
    }
}
...省略代码...
err = avformat_open_input(&ic, filename, file_iformat, &o->g->format_opts);

avformat_open_input() 函数打开一个输入文件，会优先使用 file_iformat 参数指定的容器格式，如果 file_iformat 为空，就会根据 filename 后缀猜测，如果没有后缀，就会读取一段内容进行分析出容器格式。

接下来的代码逻辑就是 别名转换，如下：

细心的读者可能注意到了，为什么这里又会设置一次 format_opts ？之前不是在 opt_default() 函数设置过了吗？

是的，如果你命令行参数写的是 -sample_rate 44100，如下，就会直接在 opt_default() 那里直接把 44100 设置进去 format_opts

ffmpeg -f alsa -sample_rate 44100 -i hw:1 -t 30 out.wav

上面的命令是抓取麦克风的声音，设置采样率为 44100。

但是 sample_rate 指定采样率，还有一个别名的，可能是以往遗留的命令名称，叫 -ar，这个名称在组件库没有，所以需要进行别名转换，如下：

ffmpeg -f alsa -ar 44100 -i hw:1 -t 30 out.wav

-ar 的赋值过程，就是先解析到 o->audio_sample_rate ，然后在 open_input_file 里面设置进去 format_opts。

所以上图的这些，其实都是别名转换的逻辑。

提醒：上图代码的取值是 o->nb_audio_sample_rate - 1，取的是最后一个，所以如果你命令行指定了多个采样率，只会有最后一个生效。

重点：打开输入文件的时候，这些帧率，采样率，像素格式，在一般的容器格式，是不需要指定的，例如 flv，mp4，他们本身就保存了这些信息，但是一些裸流，例如，yuv 裸流，pcm裸流，抓屏输入等等，是没有这些信息的，需要通过命令行参数来指定。

接下来的代码是匹配出命令行指定的解码器，

以下面的命令来讲解一下上图的逻辑：

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

MATCH_PER_TYPE_OPT() 宏函数的代码如下：

#define MATCH_PER_TYPE_OPT(name, type, outvar, fmtctx, mediatype)\
{\
    int i;\
    for (i = 0; i < o->nb_ ## name; i++) {\
        char *spec = o->name[i].specifier;\
        if (!strcmp(spec, mediatype))\
            outvar = o->name[i].u.type;\
    }\
}

因此下面这句代码实际上就是 匹配出带 v 的解码器，带 v 的就是视频的解码器。

MATCH_PER_TYPE_OPT(codec_names, str,    video_codec_name, ic, "v");

MATCH_PER_TYPE_OPT() 其实还有一个兄弟函数 MATCH_PER_STREAM_OPT()。

MATCH_PER_STREAM_OPT() 不是根据标记符 "v" 找出解码器，而是根据 AVStream 找出解码器，AVStream 是视频，就找视频的解码器，AVStream 是音频，就找音频的解码器。

#define MATCH_PER_STREAM_OPT(name, type, outvar, fmtctx, st)

我也不知道为什么要给 ic->video_codec 进行赋值，解码器应该是 avcodec_find_decoder 找到指定的解码器，然后 avcodec_open2 打开就行了。

这里赋值 video_codec 字段可能是对于某些格式，如果不赋值 AVFormatContext 的 video_codec 字段，av_read_frame 函数就无法从容器读取到 AVPacket？

提醒：如果你的项目解码遇到问题，可以抄 ffmpeg.exe 这种做法，他的健壮性比较强，估计是兼容一些特殊场景的。

还有一个重点代码，这样可以设置 av_read_frame() 函数成非阻塞状态，不过默认应该是非阻塞的吧。

ic->flags |= AVFMT_FLAG_NONBLOCK;

接下来就可以用 avformat_open_input 打开解复用器了，如下：

比较重要的是最后的检测选项，未使用的通常是解复用器不支持这个命令行选项，所以会直接退出。avformat_open_input() 函数如果使用了 format_opts 里面的选项，就会删除，未使用的会保留。

上面把 codec_opts 的选项从 format_opts 里面删除，估计因为有些解码器的参数，跟解复用器的参数的名称是一样的，所以需要做下兼容。

open_input_file() 函数里面有很多对于解码器的设置，估计是为了应付一些没有保存编码信息的输入文件。如下：

/* apply forced codec ids */
for (i = 0; i < ic->nb_streams; i++)
    choose_decoder(o, ic, ic->streams[i]);

上面的代码没有用 choose_decoder 的返回值，返回值是直接丢弃的，所以只是设置了一下 st->codecpar->codec_id 。

探测的逻辑比较简单，所以不讲解，推荐阅读《FFmpeg打开输入文件》

if (find_stream_info) {
        AVDictionary **opts = setup_find_stream_info_opts(ic, o->g->codec_opts);
        int orig_nb_streams = ic->nb_streams;

        /* If not enough info to get the stream parameters, we decode the
           first frames to get it. (used in mpeg case for example) */
        ret = avformat_find_stream_info(ic, opts);
        ...省略代码...
}

接下来就是 seek 的逻辑，命令行如果使用了 -ss 参数，就进行 seek 操作，代码如下：

。

avformat_seek_file() 函数的使用，推荐阅读《avformat_seek_file函数介绍》。

seek 之后，就是添加输入流（InputStream）到全局数组 input_streams，这个比较复杂，推荐阅读《add_input_stream添加输入流》

/* update the current parameters so that they match the one of the input stream */
add_input_streams(o, ic);

添加完输入流之后，就会开始添加输入文件（InputFile）到 全局数组 input_files。

这里有些同学可能疑惑，为什么是添加完输入流，然后才添加输入文件，输入流不是要绑定输入文件的吗？

是需要绑定的，不过是通过 nb_input_files 来绑定，nb_input_files 一开始是 0 ，扩容 input_files 之后才会变成 递增成 1。

所以需要在扩容 input_files 之前添加输入流。

add_input_streams() 函数绑定输入流到输入文件的代码如下：

open_input_file() 函数最后的代码就是检查一下命令行指定的，但是未使用的解码器参数，如果有未使用的就会报错。代码如下：

上图有些代码比较奇怪，可能是因为有些解码器的参数 跟解复用器的参数的名称是一样的，所以需要做下兼容。

至此 open_input_file() 函数的源码分析完毕，做下小总结。

open_input_file() 主要就是使用命令行的参数打开 demuxer，用 avformat_open_input() 打开，打开之后如果有 seek 操作，就会先进行 seek，然后调 add_input_streams() 函数添加输入流。

add_input_streams() 内部会初始化解码器实例，并且使用掉命令行的解码器参数，但是 add_input_streams() 不会打开解码器实例。真正打开解码器是在 init_input_stream() 里面做的。

open_input_file() 最后就是，添加输入文件到全局数组 input_files，赋值好 InputFile f 的各个字段，

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