AVFormatContext

1. AVFormatContext 的通用性

1.1 通用结构

• AVFormatContext 是 FFmpeg 中的一个通用结构体，用于描述多媒体文件或流的上下文信息。
• 它既可以用于输入文件/流，也可以用于输出文件/流。
• 关键字段（如 iformat 和 oformat）决定了 AVFormatContext 是用于输入还是输出。

1.2 输入和输出的区别

• 输入 AVFormatContext：
  • 用于描述输入文件或流的上下文信息。
  • 通过 iformat 字段（AVInputFormat）指定输入格式。
  • 通过 avformat_open_input 自动分配和初始化。
• 输出 AVFormatContext：
  • 用于描述输出文件或流的上下文信息。
  • 通过 oformat 字段（AVOutputFormat）指定输出格式。
  • 通过 avformat_alloc_output_context2 或 avformat_alloc_context 手动分配和初始化。

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2. avformat_alloc_context 的作用

2.1 通用分配函数

• avformat_alloc_context 是一个通用的分配函数，用于分配并初始化一个空的 AVFormatContext。
• 它不会自动设置 iformat 或 oformat，需要手动设置。

2.2 使用场景

• 输入文件/流：
  • 通常不直接使用 avformat_alloc_context，而是通过 avformat_open_input 自动分配和初始化 AVFormatContext。
• 输出文件/流：
  • 通常使用 avformat_alloc_output_context2，它会自动设置 oformat。

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3. 输入和输出的 AVFormatContext 的创建方式

3.1 输入 AVFormatContext

• 使用 avformat_open_input 打开输入文件/流时，FFmpeg 会自动分配并初始化一个 AVFormatContext。
• 示例：

  import Foundation
  import FFmpeg
  
  class FFmpegInputManager {
      static func openInputFile(filePath: String) -> UnsafeMutablePointer<AVFormatContext>? {
          var formatContext: UnsafeMutablePointer<AVFormatContext>? = nil
  
          // 打开输入文件
          if avformat_open_input(&formatContext, filePath, nil, nil) < 0 {
              print("Failed to open input file: \(filePath)")
              return nil
          }
  
          print("Input file opened successfully: \(filePath)")
          return formatContext
      }
  }
  
  // 调用示例
  if let inputContext = FFmpegInputManager.openInputFile(filePath: "input.mp4") {
      // 使用 inputContext
      print("Input context created: \(inputContext)")
  
      // 打印文件信息
      av_dump_format(inputContext, 0, "input.mp4", 0)
  
      // 释放资源
      avformat_close_input(&inputContext)
  }
  

关键点

• avformat_open_input 会自动分配并初始化 AVFormatContext。
• iformat 字段会被设置为输入文件的格式（AVInputFormat）。

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3.2 输出 AVFormatContext

• 使用 avformat_alloc_output_context2 或 avformat_alloc_context 手动分配和初始化一个 AVFormatContext。
• 示例：

  import Foundation
  import FFmpeg
  
  class FFmpegOutputManager {
      static func createOutputFile(filePath: String, formatName: String) -> UnsafeMutablePointer<AVFormatContext>? {
          var formatContext: UnsafeMutablePointer<AVFormatContext>? = nil
  
          // 创建输出文件
          if avformat_alloc_output_context2(&formatContext, nil, formatName, filePath) < 0 {
              print("Failed to create output file: \(filePath)")
              return nil
          }
  
          print("Output file created successfully: \(filePath)")
          return formatContext
      }
  }
  
  // 调用示例
  if let outputContext = FFmpegOutputManager.createOutputFile(filePath: "output.mp4", formatName: "mp4") {
      // 使用 outputContext
      print("Output context created: \(outputContext)")
  
      // 释放资源
      avformat_free_context(outputContext)
  }
  

关键点

• avformat_alloc_output_context2 会自动分配并初始化 AVFormatContext，并设置 oformat 字段为输出格式（AVOutputFormat）。
• 如果使用 avformat_alloc_context，需要手动设置 oformat。

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4. 输入和输出的 AVFormatContext 的区别

属性	输入 AVFormatContext	输出 AVFormatContext
创建方式	使用 avformat_open_input 自动分配和初始化	使用 avformat_alloc_output_context2 或 avformat_alloc_context 手动分配
格式字段	iformat（AVInputFormat）	oformat（AVOutputFormat）
用途	描述输入文件/流的上下文信息	描述输出文件/流的上下文信息
流信息	包含输入文件/流的所有流信息	包含输出文件/流的所有流信息
常见操作	打开文件、读取数据	写入文件头、写入数据、写入文件尾

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5. 示例：完整的输入和输出处理流程

以下是一个完整的示例，展示如何使用 输入 AVFormatContext 和 输出 AVFormatContext 处理音频文件。

5.1 示例代码

import Foundation
import FFmpeg

class FFmpegProcessor {
    static func processFile(inputFile: String, outputFile: String) {
        var inputContext: UnsafeMutablePointer<AVFormatContext>? = nil
        var outputContext: UnsafeMutablePointer<AVFormatContext>? = nil

        // 打开输入文件
        if avformat_open_input(&inputContext, inputFile, nil, nil) < 0 {
            print("Failed to open input file: \(inputFile)")
            return
        }

        // 创建输出文件
        if avformat_alloc_output_context2(&outputContext, nil, "mp4", outputFile) < 0 {
            print("Failed to create output file: \(outputFile)")
            avformat_close_input(&inputContext)
            return
        }

        // 添加流到输出文件
        for i in 0..<inputContext!.pointee.nb_streams {
            let inStream = inputContext!.pointee.streams[Int(i)]!
            let outStream = avformat_new_stream(outputContext, nil)
            if outStream == nil {
                print("Failed to allocate output stream")
                avformat_close_input(&inputContext)
                avformat_free_context(outputContext)
                return
            }

            // 复制流参数
            if avcodec_parameters_copy(outStream!.pointee.codecpar, inStream.pointee.codecpar) < 0 {
                print("Failed to copy codec parameters")
                avformat_close_input(&inputContext)
                avformat_free_context(outputContext)
                return
            }
            outStream!.pointee.codecpar.pointee.codec_tag = 0
        }

        // 打开输出文件
        if avio_open(&outputContext!.pointee.pb, outputFile, AVIO_FLAG_WRITE) < 0 {
            print("Failed to open output file")
            avformat_close_input(&inputContext)
            avformat_free_context(outputContext)
            return
        }

        // 写入文件头
        if avformat_write_header(outputContext, nil) < 0 {
            print("Failed to write header")
            avformat_close_input(&inputContext)
            avformat_free_context(outputContext)
            return
        }

        // 释放资源
        avformat_close_input(&inputContext)
        avformat_free_context(outputContext)

        print("Processing completed successfully")
    }
}

// 调用示例
FFmpegProcessor.processFile(inputFile: "input.mp4", outputFile: "output.mp4")

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6. 总结

• AVFormatContext 是通用的结构体，既可以用于输入，也可以用于输出。
• 输入和输出的区别：
  • 输入通过 iformat（AVInputFormat）描述。
  • 输出通过 oformat（AVOutputFormat）描述。
• 创建方式：
  • 输入：使用 avformat_open_input 自动分配和初始化。
  • 输出：使用 avformat_alloc_output_context2 或 avformat_alloc_context 手动分配和初始化。

通过这种方式，FFmpeg 可以灵活地处理多媒体文件和流。