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FFmpeg 基本数据结构 URLProtocol分析

news 2025/10/28 7:04:14

1、URLProtocol 结构体定义

URLProtocol 是 FFmpeg 中用于自定义 I/O 协议的核心结构体，允许开发者实现非标准协议（如私有网络传输、加密流、内存流等）的读写支持。它通过定义一组回调函数抽象底层 I/O 操作，是 FFmpeg I/O 层的基础组件。
基本结构定义分析如下：

typedef struct URLProtocol {const char *name; // 协议名称int     (*url_open)( URLContext *h, const char *url, int flags); // 打开URLint     (*url_open2)(URLContext *h, const char *url, int flags, AVDictionary **options); // 打开URL（带有选项）int     (*url_accept)(URLContext *s, URLContext **c); // 接受URL连接int     (*url_handshake)(URLContext *c); // 执行URL握手int     (*url_read)( URLContext *h, unsigned char *buf, int size); // 读取数据int     (*url_write)(URLContext *h, const unsigned char *buf, int size); // 写入数据int64_t (*url_seek)( URLContext *h, int64_t pos, int whence); // 定位文件指针int     (*url_close)(URLContext *h); // 关闭URLint (*url_read_pause)(void *urlcontext, int pause); // 暂停/恢复读取int64_t (*url_read_seek)(void *urlcontext, int stream_index, int64_t timestamp, int flags); // 查找指定时间戳的帧int (*url_get_file_handle)(URLContext *h); // 获取文件句柄int (*url_get_multi_file_handle)(URLContext *h, int **handles, int *numhandles); // 获取多个文件句柄int (*url_get_short_seek)(URLContext *h); // 检查是否支持短 seekint (*url_shutdown)(URLContext *h, int flags); // 关闭URL（异步）const AVClass *priv_data_class; // 私有数据类int priv_data_size; // 私有数据大小int flags; // 协议标志int (*url_check)(URLContext *h, int mask); // 检查URL是否支持特定操作int (*url_open_dir)(URLContext *h); // 打开目录int (*url_read_dir)(URLContext *h, AVIODirEntry **next); // 读取目录内容int (*url_close_dir)(URLContext *h); // 关闭目录int (*url_delete)(URLContext *h); // 删除文件int (*url_move)(URLContext *h_src, URLContext *h_dst); // 移动文件const char *default_whitelist; // 默认协议白名单
} URLProtocol;

各个成员的含义如下：

name: 一个字符指针，用于表示URLProtocol的名称。
url_open: 一个函数指针，用于表示打开URL的函数。
url_open2: 一个函数指针，用于表示打开URL（带有选项）的函数。
url_accept: 一个函数指针，用于表示接受URL连接的函数。
url_handshake: 一个函数指针，用于表示执行URL握手的函数。
url_read: 一个函数指针，用于表示读取数据的函数。
url_write: 一个函数指针，用于表示写入数据的函数。
url_seek: 一个函数指针，用于表示定位文件指针的函数。
url_close: 一个函数指针，用于表示关闭URL的函数。
url_read_pause: 一个函数指针，用于表示暂停/恢复读取的函数。
url_read_seek: 一个函数指针，用于表示查找指定时间戳的帧的函数。
url_get_file_handle: 一个函数指针，用于表示获取文件句柄的函数。
url_get_multi_file_handle: 一个函数指针，用于表示获取多个文件句柄的函数。
url_get_short_seek: 一个函数指针，用于表示检查是否支持短 seek 的函数。
url_shutdown: 一个函数指针，用于表示关闭URL（异步）的函数。
priv_data_class: 一个指向AVClass结构的指针，用于表示URLProtocol的私有数据类。
priv_data_size: 一个整数，用于表示URLProtocol的私有数据大小。
flags: 一个整数，用于表示URLProtocol的属性标志。
url_check: 一个函数指针，用于表示检查URL是否支持特定操作

2、URLProtocol 核心作用与定位

协议抽象层
- URLProtocol 定义了协议操作的接口（如 url_open, url_read, url_write），FFmpeg 通过它访问各种协议（file://, http://, rtmp:// 等）。
- 开发者可扩展此结构体，实现自定义协议（如 myproto://），集成到 FFmpeg 的 I/O 体系中。
与 AVIOContext 的关系
- AVIOContext 是上层 I/O 抽象，依赖 URLProtocol 处理底层协议操作。
- avio_open2() 内部会根据协议名查找对应的 URLProtocol 实现。

3、URLProtocol 核心回调函数

URLProtocol 其内部核心函数指针如下：

typedef struct URLProtocol {const char *name;  // 协议名称（如 "http"）int (*url_open)(URLContext *h, const char *url, int flags);int (*url_read)(URLContext *h, unsigned char *buf, int size);int (*url_write)(URLContext *h, const unsigned char *buf, int size);int64_t (*url_seek)(URLContext *h, int64_t pos, int whence);int (*url_close)(URLContext *h);// ... 其他可选回调（如超时设置、分块传输等）
} URLProtocol;

url_open：初始化协议连接，解析 URL 参数，建立网络/文件句柄等。flags 指定模式（读/写/读写），如 AVIO_FLAG_READ67。
url_read/url_write：数据读写接口，返回实际传输字节数。需处理错误（返回 AVERROR(EIO)）和 EOF（返回 AVERROR_EOF）。
url_seek：支持随机访问时需实现。whence 参数同标准 lseek（SEEK_SET, SEEK_CUR 等）6。
url_close：释放资源（如关闭 socket、释放缓冲区

4、URLProtocol 定义示例

// 定义URLProtocol
URLProtocol ff_file_protocol = {.name                = "file",.url_open            = file_open,.url_read            = file_read,.url_write           = file_write,.url_seek            = file_seek,.url_close           = file_close,.priv_data_size      = sizeof(FileContext),
};