参考链接

• FFmpeg源代码简单分析：avformat_alloc_output_context2()_雷霄骅的博客-程序员宝宝_avformat_alloc_context

avformat_alloc_output_context2()

• 在基于FFmpeg的视音频编码器程序中，该函数通常是第一个调用的函数（除了组件注册函数av_register_all()）
• avformat_alloc_output_context2()函数可以初始化一个用于输出的AVFormatContext结构体
• 它的声明位于libavformat\avformat.h，如下所示

/**
 * Allocate an AVFormatContext for an output format.
 * avformat_free_context() can be used to free the context and
 * everything allocated by the framework within it.
 *
 * @param *ctx is set to the created format context, or to NULL in
 * case of failure
 * @param oformat format to use for allocating the context, if NULL
 * format_name and filename are used instead
 * @param format_name the name of output format to use for allocating the
 * context, if NULL filename is used instead
 * @param filename the name of the filename to use for allocating the
 * context, may be NULL
 * @return >= 0 in case of success, a negative AVERROR code in case of
 * failure
 */
int avformat_alloc_output_context2(AVFormatContext **ctx, const AVOutputFormat *oformat,
                                   const char *format_name, const char *filename);

• 参数介绍
  • ctx：函数调用成功之后创建的AVFormatContext结构体。
  • oformat：指定AVFormatContext中的AVOutputFormat，用于确定输出格式。如果指定为NULL，可以设定后两个参数（format_name或者filename）由FFmpeg猜测输出格式。
• PS：使用该参数需要自己手动获取AVOutputFormat，相对于使用后两个参数来说要麻烦一些。
  • format_name：指定输出格式的名称。根据格式名称，FFmpeg会推测输出格式。输出格式可以是“flv”，“mkv”等等。
  • filename：指定输出文件的名称。根据文件名称，FFmpeg会推测输出格式。文件名称可以是“xx.flv”，“yy.mkv”等等。
• 函数执行成功的话，其返回值大于等于0。 
• avformat_alloc_output_context2()的函数定义。该函数的定义位于libavformat\mux.c中

int avformat_alloc_output_context2(AVFormatContext **avctx, const AVOutputFormat *oformat,
                                   const char *format, const char *filename)
{
    AVFormatContext *s = avformat_alloc_context();
    int ret = 0;

    *avctx = NULL;
    if (!s)
        goto nomem;

    if (!oformat) {
        if (format) {
            oformat = av_guess_format(format, NULL, NULL);
            if (!oformat) {
                av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Requested output format '%s' is not a suitable output format\n", format);
                ret = AVERROR(EINVAL);
                goto error;
            }
        } else {
            oformat = av_guess_format(NULL, filename, NULL);
            if (!oformat) {
                ret = AVERROR(EINVAL);
                av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Unable to find a suitable output format for '%s'\n",
                       filename);
                goto error;
            }
        }
    }

    s->oformat = oformat;
    if (s->oformat->priv_data_size > 0) {
        s->priv_data = av_mallocz(s->oformat->priv_data_size);
        if (!s->priv_data)
            goto nomem;
        if (s->oformat->priv_class) {
            *(const AVClass**)s->priv_data= s->oformat->priv_class;
            av_opt_set_defaults(s->priv_data);
        }
    } else
        s->priv_data = NULL;

    if (filename) {
        if (!(s->url = av_strdup(filename)))
            goto nomem;

    }
    *avctx = s;
    return 0;
nomem:
    av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Out of memory\n");
    ret = AVERROR(ENOMEM);
error:
    avformat_free_context(s);
    return ret;
}

• 从代码中可以看出，avformat_alloc_output_context2()的流程如要包含以下2步：
• 1)  调用avformat_alloc_context()初始化一个默认的AVFormatContext。
• 2) 如果指定了输入的AVOutputFormat，则直接将输入的AVOutputFormat赋值给AVOutputFormat的oformat。如果没有指定输入的AVOutputFormat，就需要根据文件格式名称或者文件名推测输出的AVOutputFormat。无论是通过文件格式名称还是文件名推测输出格式，都会调用一个函数av_guess_format()。 

函数调用结构图

• 函数调用结构图如下所示

 

avformat_alloc_context()

• avformat_alloc_context()的是一个FFmpeg的API，它的定义如下。

AVFormatContext *avformat_alloc_context(void)
{
    FFFormatContext *const si = av_mallocz(sizeof(*si));
    AVFormatContext *s;

    if (!si)
        return NULL;

    s = &si->pub;
    s->av_class = &av_format_context_class;
    s->io_open  = io_open_default;
    s->io_close = ff_format_io_close_default;
    s->io_close2= io_close2_default;

    av_opt_set_defaults(s);

    si->pkt = av_packet_alloc();
    si->parse_pkt = av_packet_alloc();
    if (!si->pkt || !si->parse_pkt) {
        avformat_free_context(s);
        return NULL;
    }

    si->shortest_end = AV_NOPTS_VALUE;

    return s;
}

• 从代码中可以看出，avformat_alloc_context()首先调用av_malloc()为AVFormatContext分配一块内存。
• 然后调用了一个函数av_opt_set_defaults()用于给AVFormatContext设置默认值。
• av_opt_set_defaults()的定义如下。 

void av_opt_set_defaults(void *s)
{
    av_opt_set_defaults2(s, 0, 0);
}

void av_opt_set_defaults2(void *s, int mask, int flags)
{
    const AVOption *opt = NULL;
    while ((opt = av_opt_next(s, opt))) {
        void *dst = ((uint8_t*)s) + opt->offset;

        if ((opt->flags & mask) != flags)
            continue;

        if (opt->flags & AV_OPT_FLAG_READONLY)
            continue;

        switch (opt->type) {
            case AV_OPT_TYPE_CONST:
                /* Nothing to be done here */
                break;
            case AV_OPT_TYPE_BOOL:
            case AV_OPT_TYPE_FLAGS:
            case AV_OPT_TYPE_INT:
            case AV_OPT_TYPE_INT64:
            case AV_OPT_TYPE_UINT64:
            case AV_OPT_TYPE_DURATION:
#if FF_API_OLD_CHANNEL_LAYOUT
FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
            case AV_OPT_TYPE_CHANNEL_LAYOUT:
FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
#endif
            case AV_OPT_TYPE_PIXEL_FMT:
            case AV_OPT_TYPE_SAMPLE_FMT:
                write_number(s, opt, dst, 1, 1, opt->default_val.i64);
                break;
            case AV_OPT_TYPE_DOUBLE:
            case AV_OPT_TYPE_FLOAT: {
                double val;
                val = opt->default_val.dbl;
                write_number(s, opt, dst, val, 1, 1);
            }
            break;
            case AV_OPT_TYPE_RATIONAL: {
                AVRational val;
                val = av_d2q(opt->default_val.dbl, INT_MAX);
                write_number(s, opt, dst, 1, val.den, val.num);
            }
            break;
            case AV_OPT_TYPE_COLOR:
                set_string_color(s, opt, opt->default_val.str, dst);
                break;
            case AV_OPT_TYPE_STRING:
                set_string(s, opt, opt->default_val.str, dst);
                break;
            case AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE:
                set_string_image_size(s, opt, opt->default_val.str, dst);
                break;
            case AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE:
                set_string_video_rate(s, opt, opt->default_val.str, dst);
                break;
            case AV_OPT_TYPE_BINARY:
                set_string_binary(s, opt, opt->default_val.str, dst);
                break;
            case AV_OPT_TYPE_CHLAYOUT:
                set_string_channel_layout(s, opt, opt->default_val.str, dst);
                break;
            case AV_OPT_TYPE_DICT:
                set_string_dict(s, opt, opt->default_val.str, dst);
                break;
        default:
            av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "AVOption type %d of option %s not implemented yet\n",
                   opt->type, opt->name);
        }
    }
}

• 从代码中可以看出，avformat_alloc_context()首先调用memset()将AVFormatContext的内存置零
• 然后指定它的AVClass（指定了AVClass之后，该结构体就支持和AVOption相关的功能）
• 最后调用av_opt_set_defaults()给AVFormatContext的成员变量设置默认值（av_opt_set_defaults()就是和AVOption有关的一个函数，专门用于给指定的结构体设定默认值，此处暂不分析）。 

av_guess_format()

• av_guess_format()是FFmpeg的一个API
• 它的声明如下

/**
 * Return the output format in the list of registered output formats
 * which best matches the provided parameters, or return NULL if
 * there is no match.
 *
 * @param short_name if non-NULL checks if short_name matches with the
 * names of the registered formats
 * @param filename if non-NULL checks if filename terminates with the
 * extensions of the registered formats
 * @param mime_type if non-NULL checks if mime_type matches with the
 * MIME type of the registered formats
 */
const AVOutputFormat *av_guess_format(const char *short_name,
                                      const char *filename,
                                      const char *mime_type);

• 拿中文简单解释一下参数。
  • short_name：格式的名称。
  • filename：文件的名称。
  • mime_type：MIME类型。
• 返回最匹配的AVOutputFormat。如果没有很匹配的AVOutputFormat，则返回NULL。
• av_guess_format()的代码如下所示。

const AVOutputFormat *av_guess_format(const char *short_name, const char *filename,
                                      const char *mime_type)
{
    const AVOutputFormat *fmt = NULL;
    const AVOutputFormat *fmt_found = NULL;
    void *i = 0;
    int score_max, score;

    /* specific test for image sequences */
#if CONFIG_IMAGE2_MUXER
    if (!short_name && filename &&
        av_filename_number_test(filename) &&
        ff_guess_image2_codec(filename) != AV_CODEC_ID_NONE) {
        return av_guess_format("image2", NULL, NULL);
    }
#endif
    /* Find the proper file type. */
    score_max = 0;
    while ((fmt = av_muxer_iterate(&i))) {
        score = 0;
        if (fmt->name && short_name && av_match_name(short_name, fmt->name))
            score += 100;
        if (fmt->mime_type && mime_type && !strcmp(fmt->mime_type, mime_type))
            score += 10;
        if (filename && fmt->extensions &&
            av_match_ext(filename, fmt->extensions)) {
            score += 5;
        }
        if (score > score_max) {
            score_max = score;
            fmt_found = fmt;
        }
    }
    return fmt_found;
}

• 从代码中可以看出，av_guess_format()中使用一个整型变量score记录每种输出格式的匹配程度。
• 函数中包含了一个while()循环，该循环利用函数av_muxer_iterate()遍历FFmpeg中所有的AVOutputFormat，并逐一计算每个输出格式的score。
• 具体的计算过程分成如下几步：
  • 1)  如果封装格式名称匹配，score增加100。匹配中使用了函数av_match_name()。
  • 2)  如果mime类型匹配，score增加10。匹配直接使用字符串比较函数strcmp()。
  • 3)  如果文件名称的后缀匹配，score增加5。匹配中使用了函数av_match_ext()。
• while()循环结束后，得到得分最高的格式，就是最匹配的格式。
• 下面看一下一个AVOutputFormat的实例，就可以理解“封装格式名称”，“mine类型”，“文件名称后缀”这些概念了。
• 下面是flv格式的视音频复用器（Muxer）对应的AVOutputFormat格式的变量ff_flv_muxer。

const AVOutputFormat ff_flv_muxer = {
    .name           = "flv",
    .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FLV (Flash Video)"),
    .mime_type      = "video/x-flv",
    .extensions     = "flv",
    .priv_data_size = sizeof(FLVContext),
    .audio_codec    = CONFIG_LIBMP3LAME ? AV_CODEC_ID_MP3 : AV_CODEC_ID_ADPCM_SWF,
    .video_codec    = AV_CODEC_ID_FLV1,
    .init           = flv_init,
    .write_header   = flv_write_header,
    .write_packet   = flv_write_packet,
    .write_trailer  = flv_write_trailer,
    .check_bitstream= flv_check_bitstream,
    .codec_tag      = (const AVCodecTag* const []) {
                          flv_video_codec_ids, flv_audio_codec_ids, 0
                      },
    .flags          = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS |
                      AVFMT_TS_NONSTRICT,
    .priv_class     = &flv_muxer_class,
};

av_muxer_iterate

• 参数不为NULL的时候用于获得下一个AVOutputFormat

const AVOutputFormat *av_muxer_iterate(void **opaque)
{
    static const uintptr_t size = sizeof(muxer_list)/sizeof(muxer_list[0]) - 1;
    uintptr_t i = (uintptr_t)*opaque;
    const AVOutputFormat *f = NULL;
    uintptr_t tmp;

    if (i < size) {
        f = muxer_list[i];
    } else if (tmp = atomic_load_explicit(&outdev_list_intptr, memory_order_relaxed)) {
        const AVOutputFormat *const *outdev_list = (const AVOutputFormat *const *)tmp;
        f = outdev_list[i - size];
    }

    if (f)
        *opaque = (void*)(i + 1);
    return f;
}

av_match_name()

• av_match_name()是一个API函数,定义如下所示。
• av_match_name()用于比较两个格式的名称。简单地说就是比较字符串。
• 注意该函数的字符串是不区分大小写的：字符都转换为小写进行比较。

int av_match_name(const char *name, const char *names)
{
    const char *p;
    int len, namelen;

    if (!name || !names)
        return 0;

    namelen = strlen(name);
    while (*names) {
        int negate = '-' == *names;
        p = strchr(names, ',');
        if (!p)
            p = names + strlen(names);
        names += negate;
        len = FFMAX(p - names, namelen);
        if (!av_strncasecmp(name, names, len) || !strncmp("ALL", names, FFMAX(3, p - names)))
            return !negate;
        names = p + (*p == ',');
    }
    return 0;
}

• 上述函数还有一点需要注意，其中使用了一个while()循环，用于搜索“,”。
• 这是因为FFmpeg中有些格式是对应多种格式名称的，例如MKV格式的解复用器（Demuxer）的定义如下。

const AVInputFormat ff_matroska_demuxer = {
    .name           = "matroska,webm",
    .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Matroska / WebM"),
    .extensions     = "mkv,mk3d,mka,mks,webm",
    .priv_data_size = sizeof(MatroskaDemuxContext),
    .flags_internal = FF_FMT_INIT_CLEANUP,
    .read_probe     = matroska_probe,
    .read_header    = matroska_read_header,
    .read_packet    = matroska_read_packet,
    .read_close     = matroska_read_close,
    .read_seek      = matroska_read_seek,
    .mime_type      = "audio/webm,audio/x-matroska,video/webm,video/x-matroska"
};

• 从代码可以看出，ff_matroska_demuxer中的name字段对应“matroska,webm”。
• av_match_name()函数对于这样的字符串，会把它按照“,”截断成一个个封装格式名称，然后一一进行比较。

av_match_ext()

• av_match_ext()是一个API函数，声明如下所示。

/**
 * Return a positive value if the given filename has one of the given
 * extensions, 0 otherwise.
 *
 * @param filename   file name to check against the given extensions
 * @param extensions a comma-separated list of filename extensions
 */
int av_match_ext(const char *filename, const char *extensions);

• av_match_ext()用于比较文件的后缀。
• 该函数首先通过反向查找的方式找到输入文件名中的“.”，就可以通过获取“.”后面的字符串来得到该文件的后缀。
• 然后调用av_match_name()，采用和比较格式名称的方法比较两个后缀。 

/**
 * @file
 * Format register and lookup
 */

int av_match_ext(const char *filename, const char *extensions)
{
    const char *ext;

    if (!filename)
        return 0;

    ext = strrchr(filename, '.');
    if (ext)
        return av_match_name(ext + 1, extensions);
    return 0;
}

• 经过以上几步之后，av_guess_format()最终可以得到最合适的AVOutputFormat并且返回给avformat_alloc_output_context2()。
• avformat_alloc_output_context2()接下来将获得的AVOutputFormat赋值给刚刚新建的AVFormatContext，即可完成初始化工作