與其說是分析,，不如說是學(xué)習(xí),，只是看在自己第一次寫系列文章的份上，給足自己面子，取個有"深度"的題目,！如有人被題目所蒙騙進來，還望見諒！

URLProtocol,URLContext和ByteIOContext是FFMpeg操作文件(即I/O,，包括網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流)的結(jié)構(gòu)，這幾個結(jié)構(gòu)現(xiàn)實 的功能類似于C++的多態(tài)繼承吧,，C++的多態(tài)是通過子類繼承實現(xiàn),，而FFMpeg的“多態(tài)”是通過靜態(tài)對像現(xiàn)實。這部分的代碼非常值得C程序借鑒,，我是 說,，如果你要在C里實現(xiàn)類似C++多態(tài)性的功能；比如當(dāng)你要區(qū)分你老婆和情人之間的不同功能時,。

     好了,，先來看一下這三個struct的定義吧

typedef struct URLProtocol { 
 
    const char *name;        //Rotocol名稱  
    int (*url_open)(URLContext *h, const char *url, int flags); //open函數(shù)指針對象,以下類似 
    int (*url_read)(URLContext *h, unsigned char *buf, int size);   
    int (*url_write)(URLContext *h, unsigned char *buf, int size); 
 
    int64_t (*url_seek)(URLContext *h, int64_t pos, int whence); 
 
    int (*url_close)(URLContext *h); 
 
    struct URLProtocol *next; //指向下一個URLProtocol，具體說明見備注1 
 
    int (*url_read_pause)(URLContext *h, int pause); 
 
    int64_t (*url_read_seek)(URLContext *h, int stream_index,int64_t timestamp, int flags); 
 
    int (*url_get_file_handle)(URLContext *h); 
 
} URLProtocol; 

備注1：FFMpeg所有的Protol類型都用這個變量串成一個鏈表,，表頭為avio.c里的URLProtocol *first_protocol = NULL;

每個文件類似都有自己的一個URLProtocol靜態(tài)對象,，如libavformat/file.c里

URLProtocol file_protocol = { 
    "file", 
    file_open, 
    file_read, 
    file_write, 
    file_seek, 
    file_close, 
    .url_get_file_handle = file_get_handle, 
}; 

再通過av_register_protocol()將他們鏈接成鏈表。在FFMpeg中所有的URLProtocol對像值都在編譯時確定,。

typedef struct URLContext { 
#if LIBAVFORMAT_VERSION_MAJOR >= 53 
    const AVClass *av_class; ///< information for av_log(). Set by url_open(). 
#endif 
    struct URLProtocol *prot;
//指向具體的I/0類型,，在運行時通過文件URL確定，如是file類型時就是file_protocol           
    int flags; 
    int is_streamed;
/**< true if streamed (no seek possible), default = false */ 
    int max_packet_size;
/**< if non zero, the stream is packetized with this max packet size */ 
    void *priv_data;//指向具體的I/O句柄 
    char *filename; /**< specified URL */ 
} URLContext; 

不同于URLProtocol對象值在編譯時確定,，URLContext對象值是在運行過程中根據(jù)輸入的I/O類型動態(tài)確定的,。這一動一靜組合起到了C++的多態(tài)繼承一樣的作用。URLContext像是基類,，為大家共同所有,，而URLProtocol像是子類部分。

typedef struct { 
    unsigned char *buffer; 
    int buffer_size; 
    unsigned char *buf_ptr, *buf_end; 
    void *opaque; 
    int (*read_packet)(void *opaque, uint8_t *buf, int buf_size); 
    int (*write_packet)(void *opaque, uint8_t *buf, int buf_size); 
    int64_t (*seek)(void *opaque, int64_t offset, int whence); 
    int64_t pos; /**< position in the file of the current buffer */ 
    int must_flush; /**< true if the next seek should flush */ 
    int eof_reached; /**< true if eof reached */ 
    int write_flag;  /**< true if open for writing */ 
    int is_streamed; 
    int max_packet_size; 
    unsigned long checksum; 
    unsigned char *checksum_ptr; 
    unsigned long (*update_checksum)(unsigned long checksum
, const uint8_t *buf, unsigned int size); 
    int error;         ///< contains the error code or 0 if no error happened 
    int (*read_pause)(void *opaque, int pause); 
    int64_t (*read_seek)(void *opaque, int stream_index, 
                         int64_t timestamp, int flags); 
} ByteIOContext; 

ByteIOContext是URLContext和URLProtocol 一個擴展,，也是FFMpeg提供給用戶的接口,，URLContext 和URLProtocol對用戶是透明，我們所有的操作是通過ByteIOContext現(xiàn)實,。這幾個struct的相關(guān)的關(guān)鍵函數(shù)有：

int av_open_input_file(AVFormatContext **ic_ptr, const char *filename, 
                       AVInputFormat *fmt, 
                       int buf_size, 
                       AVFormatParameters *ap) 
{ 
    int url_fopen(ByteIOContext **s, const char *filename, int flags) 
    { 
         url_open(URLContext **puc, const char *filename, int flags) 
         { 
               URLProtocol *up; 
               //根據(jù)filename確定up 
url_open_protocol (URLContext **puc, struct URLProtocol *up, const char *filename, int flags) 
               { 
//初始化URLContext對像,，并通過 up->url_open()將I/O打開將I/O fd賦值給URLContext的priv_data對像 
               } 
         } 
         url_fdopen(ByteIOContext **s, URLContext *h) 
         { 
               //初始化ByteIOContext 對像 
         } 
    } 
} 

我們先看一下音視頻播放器的大概結(jié)構(gòu)(個人想法，不保證正確)：1,、數(shù)據(jù)源輸入(Input)->2,、文件格式解析器(Demux)->3、 音視頻解碼(Decoder)->4、顏色空間轉(zhuǎn)換(僅視頻)->5,、渲染輸出(Render Output),。前一篇介紹的幾個struct是數(shù)據(jù)源輸入模塊里的內(nèi)容，哪么這一帖所講的就是第二個模塊即文件格式解析器里用到的內(nèi)容,。

      AVInputFormat,、AVOutputFormat與URLProtocol類似，每一種文件類型都有一個AVInputFormat和 AVOutputFormat靜態(tài)對像并通過av_register_input_format和av_register_output_format函 數(shù)鏈成一個表,，其表頭在utils.c：

/** head of registered input format linked list */

AVInputFormat *first_iformat = NULL;

/** head of registered output format linked list */

AVOutputFormat *first_oformat = NULL;

AVInputFormat和AVOutputFormat的定義分別在avformat.h,，代碼很長，不貼出來浪費空間了,。

當(dāng)程序運行時,，AVInputFormat對像的

int av_open_input_file(AVFormatContext **ic_ptr, const char *filename, 
                       AVInputFormat *fmt, 
                       int buf_size, 
                       AVFormatParameters *ap) 
{ 
     fmt = av_probe_input_format(pd, 0);//返回該文件的AVInputFormat類型 
} 

至于AVOutputFormat嘛，下次再說吧,，晚安,！

   AVFormatContext在FFMpeg里是一個非常重要的的結(jié)構(gòu)，是其它輸入,、輸出相關(guān)信息的一個容器,，需要注意的是其中兩個成員：

 前幾篇說的都還是數(shù)據(jù)源文件格式解析部分,，哪么解析完后呢，讀出的數(shù)據(jù)流保存在哪呢,？正是現(xiàn)在講的AVStream對像,，在AVInputFormat 的read_header中初始化AVFormatContext對像時，他會解析出該輸入文件有哪些類型的數(shù)據(jù)流,，并初始化 AVFormatContext的AVStream *streams[MAX_STREAMS];一個AVStream代表一個流對像,，如音頻流、視頻流,，nb_streams記錄流對像個數(shù),。主版本號大 于53時MAX_STREAMS為100，小于53為20,。AVStream也是個容器,，其

void *priv_data;//

成員變量指向具體的Stream類型對像，如AVIStream,。其

AVCodecContext *actx;//記錄具體的編解容器,，這個下面會講

也在這讀頭文件信息里初始化。

主要相關(guān)的函數(shù)有

int av_open_input_file(AVFormatContext **ic_ptr, const char *filename, 
                       AVInputFormat *fmt, 
                      int buf_size, 
                       AVFormatParameters *ap) 
{ 
    av_open_input_stream(AVFormatContext **ic_ptr,ByteIOContext *pb
, const char *filename,AVInputFormat *fmt, AVFormatParameters *ap) 
    { 
         fmt.read_header()//調(diào)用具體的AVInputFormat的read_header,，如avi_read_header 
         { 
               //根據(jù)文件頭信息初始化AVStream *streams及AVStream里的 
               //void *priv_data和AVCodecContext *actx;成員對像 
         }         
    } 
} 

他們之間的關(guān)系和URLProtocol,、URLContext之間是一樣的，AVCodecContext動態(tài)的記錄一個解碼器的上下文信息,，而 AVCodec是每個解碼器都會擁有一個自己的靜態(tài)對像,，并通過avcodec_register()函數(shù)注冊成一個鏈表，表頭在utils.c里定義

static AVCodec *first_avcodec = NULL;

AVCodecContext的enum CodecID codec_id成員記錄者當(dāng)前數(shù)據(jù)流的Codec,，void *priv_data記錄具體Codec所對應(yīng)的上下文信息對像的指針,，如MsrleContext。這三個結(jié)合起來現(xiàn)實數(shù)據(jù)解碼的作用,。我們可以傻逼的 認為AVCodecContext是這個解碼模塊的容器類,，Codec是操作函數(shù)集合，類似MsrleContext的就是操作數(shù)據(jù)對像,。

他們之間關(guān)系的確立：

每一個解碼類型都會有自己的Codec靜態(tài)對像,，Codec的int priv_data_size記錄該解碼器上下文的結(jié)構(gòu)大小，如MsrleContext,。這些都是編譯時確定的,，程序運行時通過 avcodec_register_all()將所有的解碼器注冊成一個鏈表,。在av_open_input_stream()函數(shù)中調(diào)用 AVInputFormat的read_header()中讀文件頭信息時，會讀出數(shù)據(jù)流的CodecID,，即確定了他的解碼器Codec,。

typedef struct AVPicture { 
    uint8_t *data[4]; 
    int linesize[4];       ///< number of bytes per line 
} AVPicture; 
 
typedef struct AVFrame 
{ 
   uint8_t *data[4]; // 有多重意義，其一用NULL 來判斷是否被占用 
   int linesize[4]; 
   uint8_t *base[4]; // 有多重意義,，其一用NULL 來判斷是否分配內(nèi)存 
   //......其他的數(shù)據(jù) 
} AVFrame; 

從定義上可知,，AVPicture是AVFrame的一個子集，他們都是數(shù)據(jù)流在編解過程中用來保存數(shù)據(jù)緩存的對像,，從int av_read_frame(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)函數(shù)看,，從數(shù)據(jù)流讀出的數(shù)據(jù)首先是保存在AVPacket里，也可以理解為一個AVPacket最多只包含一個AVFrame,，而一個 AVFrame可能包含好幾個AVPacket,，AVPacket是種數(shù)據(jù)流分包的概念。記錄一些音視頻相關(guān)的屬性值,，如pts,dts等,，定義如下：

typedef struct AVPacket {    
    int64_t pts;    
    int64_t dts; 
    uint8_t *data; 
    int   size; 
    int   stream_index; 
    int   flags;    
    int   duration; 
    void  (*destruct)(struct AVPacket *); 
    void  *priv; 
    int64_t pos; //< byte position in stream, -1 if unknown    
    int64_t convergence_duration; 
} AVPacket;