在 FFmpeg 学习(六)：FFmpeg 核心模块 libavformat 与 libavcodec 分析 中，我们分析了FFmpeg中最重要的两个模块以及重要的结构体之间的关系，本文针对结构体AVFormatContext做一下分析。
一、源码整理
首先我们先看一下结构体AVFormatContext的定义的结构体源码(位于libavformat/avformat.h，本人已经将相关注释翻译成中文，方便大家理解)：
/** * I/O格式上下文 * * sizeof(AVFormatContext)方法不能在libav*外部调用，使用avformat_alloc_context()来创建一个AVFormatContext. */ typedef struct AVFormatContext { /** * 一个用来记录和指向avoptions的类。由avformat_all_context()设置。 * 如果(de)muxer存在私有option也会输出。 */ const AVClass *av_class; /** * 输入容器的格式结构体 * * 只在解码中生成，由avformat_open_input()生成 */ struct AVInputFormat *iformat; /** * 输出容器的格式的结构体 * * 只在编码中生成后，必须在调用avformat_write_header()方法之前被生成好。 */ struct AVOutputFormat *oformat; /** * 私有数据的格式。这是一个AVOptions-enabled的结构体。 * 当且仅当iformat/oformat.priv_class不为空的时候才会用到。 * * - 编码时: 由avformat_write_header()设置 * - 解码时: 由avformat_open_input()设置 */ void *priv_data; /** * 输入/输出上下文. * * - 解码时: 可以由用户自己设置（在avformat_open_intput()之前，而且必须手动关闭），也可以由avformat_open_input()设置. * - 编码时: 由用户设置（在avformat_write_header之前）.调用者必须注意关闭和释放的问题。 * * 如果在iformat/oformat.flags里面设置了AVFMT_NOFILE的标志，就不要设置设个字段。 因为在这个情况下，编解码器将以其他的方式进行I/O操作，这个字段将为NULL. */ AVIOContext *pb; /***************************** 流信息相关字段 ***********************************/ /** * 流属性标志.是AVFMTCTX_*的集合 * 由libavformat设置. */ int ctx_flags; /** * AVFormatContext.streams -- 流的数量 * * 由avformat_new_stream()设置，而且不能被其他代码更改. */ unsigned int nb_streams; /** * 文件中所有流的列表.新的流主要由avformat_new_stream()创建. * * - 解码时: 流是在avformat_open_input()方法里，由libavformat创建的。如果在ctx_flags里面设置了AVFMTCTX_NOHEADER，那么新的流也可能由av_read_frame()创建. * - 编码时: 流是由用户创建的（在调用avformat_write_header()之前）. * * 在avformat_free_context()释放. */ AVStream **streams; #if FF_API_FORMAT_FILENAME /** * 输入或输出的文件名 * * - 解码时: 由avformat_open_input()设置 * - 编码时: 应该在调用avformat_write_header之前由调用者设置 * * @deprecated 本字段目前已经启用，更改为使用url地址 */ attribute_deprecated char filename[1024]; #endif /** * 输入或输出的URL. 和旧文件名字段不同的是，这个字段没有长度限制. * * - 解码时: 有avformat_open_input()设置, 如果在avformat_open_input()设置的参数为NULL，则初始化为空字符串 * - 编码时: 应该在调用avformat_writer_header()之前由调用者设置（或者调用avformat_init_output_()进行设置），如果在avformat_open_output()设置的参数为NULL，则初始化为空字符串。
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* 调用avformat_free_context()后由libavformat释放. */ char *url; /** * 第一帧的时间（AV_TIME_BASE:单位为微秒），不要直接设置这个值，这个值是由AVStream推算出来的。 * * 仅用于解码，由libavformat设置. */ int64_t start_time; /** * 流的时长（单位AV_TIME_BASE：微秒） * * 仅用于解码时，由libavformat设置. */ int64_t duration; /** * 所有流的比特率，如果不可用的时候为0。不要设置这个字段，这个字段的值是由FFmpeg自动计算出来的。 */ int64_t bit_rate; unsigned int packet_size; int max_delay; /** * 用于修改编（解）码器行为的标志，由AVFMT_FLAG_*集合构成，需要用户在调用avformat_open_input()或avformat_write_header()之前进行设置 */ int flags; #define AVFMT_FLAG_* 0x**** //***** /** * 在确定输入格式的之前的最大输入数据量. * 仅用于解码, 在调用avformat_open_input()之前设置。 */ int64_t probesize; /** * 从avformat_find_stream_info()的输入数据里面读取的最大时长（单位AV_TIME_BASE：微秒） * 仅用于解码, 在avformat_find_stream_info()设置 * 可以设置0让avformat使用启发式机制. */ int64_t max_analyze_duration; const uint8_t *key; int keylen; unsigned int nb_programs; AVProgram **programs; /** * 强制使用指定codec_id视频解码器 * 仅用于解码时: 由用户自己设置 */ enum AVCodecID video_codec_id; /** * 强制使用指定codec_id音频解码器 * 仅用于解码时: 由用户自己设置. */ enum AVCodecID audio_codec_id; /** * 强制使用指定codec_id字母解码器 * 仅用于解码时: 由用户自己设置. */ enum AVCodecID subtitle_codec_id; /** * 每个流的最大内存索引使用量。 * 如果超过了大小，就会丢弃一些，这可能会使得seek操作更慢且不精准。 * 如果提供了全部内存使用索引，这个字段会被忽略掉. * - 编码时: 未使用 * - 解码时: 由用户设置 */ unsigned int max_index_size; /** * 最大缓冲帧的内存使用量（从实时捕获设备中获得的帧数据） */ unsigned int max_picture_buffer; /** * AVChapter数组的数量 */ unsigned int nb_chapters; AVChapter **chapters; /** * 整个文件的元数据 * * - 解码时: 在avformat_open_input()方法里由libavformat设置 * - 编码时: 可以由用户设置（在avformat_write_header()之前） * * 在avformat_free_context()方法里面由libavformat释放 */ AVDictionary *metadata; /** * 流开始的绝对时间（真实世界时间） */ int64_t start_time_realtime; /** * 用于确定帧速率的帧数 * 仅在解码时使用 */ int fps_probe_size; /** * 错误识别级别. */ int error_recognition; /** * I/O层的自定义中断回调. */ AVIOInterruptCB interrupt_callback; /** * 启动调试的标志 */ int debug; #define FF_FDEBUG_TS 0x0001 /** * 最大缓冲持续时间 */ int64_t max_interleave_delta; /** * 允许非标准扩展和实验 */ int strict_std_compliance; /** * 检测文件上发生事件的标志 */ int event_flags; #define AVFMT_EVENT_FLAG_METADATA_UPDATED 0x0001 /** * 等待第一个事件戳要读取的最大包数 * 仅解码 */ int max_ts_probe; /** * 在编码期间避免负时间戳. * 值的大小应该是AVFMT_AVOID_NEG_TS_*其中之一. * 注意，这个设置只会在av_interleaved_write_frame生效 * - 编码时: 由用户设置 * - 解码时: 未使用 */ int avoid_negative_ts; #define AVFMT_AVOID_NEG_TS_* /** * 传输流id. * 这个将被转移到解码器的私有属性. 所以没有API/ABI兼容性 */ int ts_id; /** * 音频预加载时间(单位：毫秒) * 注意：并非所有的格式都支持这个功能，如果在不支持的时候使用，可能会发生不可预测的事情. * - 编码时: 由用户设置 * - 解码时: 未使用 */ int audio_preload; /** * 最大块时间（单位：微秒）. * 注意：并非所有格式都支持这个功能，如果在不支持的时候使用，可能会发生不可预测的事情. * - 编码时: 由用户设置 * - 解码时: 未使用 */ int max_chunk_duration; /** * 最大块大小（单位：bytes） * 注意：并非所有格式都支持这个功能，如果在不支持的时候使用，可能会发生不可预测的事情. * - 编码时: 由用户设置 * - 解码时: 未使用 */ int max_chunk_size; /** * 强制使用wallclock时间戳作为数据包的pts/dts */ int use_wallclock_as_timestamps; /** * avio标志 */ int avio_flags; /** * 可以用各种方法估计事件的字段 */ enum AVDurationEstimationMethod duration_estimation_method; /** * 打开流时跳过初始字节 */ int64_t skip_initial_bytes; /** * 纠正单个时间戳溢出 */ unsigned int correct_ts_overflow; /** * 强制寻找任何帧 */ int seek2any; /** * 在每个包只会刷新I/O context */ int flush_packets; /** * 格式探索得分 */ int probe_score; /** * 最大读取字节数（用于识别格式） */ int format_probesize; /** * 允许的编码器列表（通过','分割） */ char *codec_whitelist; /** * 允许的解码器列表（通过','分割 ） */ char *format_whitelist; ......./** * 强制视频解码器 */ AVCodec *video_codec; /** * 强制音频解码器 */ AVCodec *audio_codec; /** * 强制字母解码器 */ AVCodec *subtitle_codec; /** * 强制数据解码器 */ AVCodec *data_codec; /** * 在元数据头中写入填充的字节数 */ int metadata_header_padding; /** * 用户数据（放置私人数据的地方） */ void *opaque; /** * 用于设备和应用程序之间的回调 */ av_format_control_message control_message_cb; /** * 输出时间戳偏移量（单位：微秒） */ int64_t output_ts_offset; /** * 转储格式分隔符 */ uint8_t *dump_separator; /** * 强制使用的数据解码器id */ enum AVCodecID data_codec_id; #if FF_API_OLD_OPEN_CALLBACKS /** * 需要为解码开启更多的IO contexts时调用 * @deprecated 已弃用，建议使用io_open and io_close. */ attribute_deprecated int (*open_cb)(struct AVFormatContext *s, AVIOContext **p, const char *url, int flags, const AVIOInterruptCB *int_cb, AVDictionary **options); #endif /** * ',' separated list of allowed protocols. * - encoding: unused * - decoding: set by user */ char *protocol_whitelist; /** * 打开新IO流的回调 */ int (*io_open)(struct AVFormatContext *s, AVIOContext **pb, const char *url, int flags, AVDictionary **options); /** * 关闭流的回调（流是由AVFormatContext.io_open()打开的） */ void (*io_close)(struct AVFormatContext *s, AVIOContext *pb); /** * ',' 单独的不允许的协议的列表 * - 编码: 没使用到 * - 解码: 由用户设置 */ char *protocol_blacklist; /** * 最大流数 * - 编码: 没使用到 * - 解码: 由用户设置 */ int max_streams; } AVFormatContext;
二、AVForamtContext 重点字段
在使用FFMPEG进行开发的时候，AVFormatContext是一个贯穿始终的数据结构，很多函数都要用到它作为参数。它是FFMPEG解封装（flv，mp4，rmvb，avi）功能的结构体。下面看几个主要变量的作用（在这里考虑解码的情况）：
struct AVInputFormat *iformat：输入数据的封装格式 AVIOContext *pb：输入数据的缓存 unsigned int nb_streams：视音频流的个数 AVStream **streams：视音频流 char filename[1024]：文件名 int64_t duration：时长（单位：微秒us，转换为秒需要除以1000000） int bit_rate：比特率（单位bps，转换为kbps需要除以1000） AVDictionary *metadata：元数据
视频的时长可以转换成HH:MM:SS的形式，示例代码如下：
AVFormatContext *pFormatCtx; CString timelong; ... //duration是以微秒为单位 //转换成hh:mm:ss形式 int tns, thh, tmm, tss; tns = (pFormatCtx->duration)/1000000; thh = tns / 3600; tmm = (tns % 3600) / 60; tss = (tns % 60); timelong.Format("%02d:%02d:%02d",thh,tmm,tss);
视频的原数据（metadata）信息可以通过AVDictionary获取。元数据存储在AVDictionaryEntry结构体中，如下所示：
typedef struct AVDictionaryEntry { char *key; char *value; } AVDictionaryEntry;
每一条元数据分为key和value两个属性。
在ffmpeg中通过av_dict_get()函数获得视频的原数据。
下列代码显示了获取元数据并存入meta字符串变量的过程，注意每一条key和value之间有一个"\t:"，value之后有一个"\r\n"
//MetaData------------------------------------------------------------ //从AVDictionary获得 //需要用到AVDictionaryEntry对象 //CString author,copyright,description; CString meta=NULL,key,value; AVDictionaryEntry *m = NULL; //不用一个一个找出来 /*
m=av_dict_get(pFormatCtx->metadata,"author",m,0); author.Format("作者：%s",m->value); m=av_dict_get(pFormatCtx->metadata,"copyright",m,0); copyright.Format("版权：%s",m->value); m=av_dict_get(pFormatCtx->metadata,"description",m,0); description.Format("描述：%s",m->value); */ //使用循环读出 //(需要读取的数据，字段名称，前一条字段（循环时使用），参数) while(m=av_dict_get(pFormatCtx->metadata,"",m,AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)){ key.Format(m->key); value.Format(m->value); meta+=key+"\t:"+value+"\r\n" ; }