FFmpeg - 通过API实现可控的Filter调用链

虽然通过声明[x][y]avfilter=a=x:b=y;avfilter=xxx的方式可以创建一个可用的Filter调用链，并且在绝大多数场合下这种方式都是靠谱和实用的。 但如果想精细化的管理AVFilter调用链，例如根据某些条件来动态生成AVFilter Graph。这种声明方式就不太灵活(也可以通过if判断来动态组装字符串，如果你非常喜欢这种字符串声明方式，到此为止不在建议你往下阅读了)。

首先快速温习一下，如何创建一个AVFilter Graph。

             +-------+             +---------------------+         +---------------+
             |buffer |             |Filter ..... Filter N|         |   buffersink  |
 ----------> |    |output|------>|input|            |output|---> |input|           |-------->
             +-------+             +---------------------+         +---------------+

创建三部曲:

1. 初始化buffer和buffersink。
2. 初始化其它filter
3. 设定Filter Graph的Input和Output。

其中buffer和buffersink分别代表Graph的起始和结束。

然后快速封装args也就是movie=t.png[wm];[in][wm]overlay=10:20[out]这样的filter-complex命令。 而且通过avfilter_graph_parse_ptr完成中间filter的初始化，

最后指定各个filter的input和output，一个graph就算搞定了。

好，下面来看如何通过API精细化生成AVFilter Graph。 生成下面的Graph:

             +-------+             +---------------------+         +---------------+
             |buffer |             |       Filter        |         |   buffersink  |
 ----------> |    |output|------>|input|    Fade      |output|---> |input|           |-------->
             +-------+             +---------------------+         +---------------+

首先初始化各个AVFilter。所有的AVFilter的初始化都可以简化为两步操作：

• 通过avfilter_get_by_name查找指定的AVFilter
• 通过avfilter_graph_create_filter初始化AVFilterContext

同AVcodec和AVCodecContext的关系一样， 所有的AVFilter的执行都依靠对应的AVFilterContext(在ffmpeg开发中，每个组件都会对应一个上下文管理器，由这个上下文管理器封装各种参数然后调用组件执行)。

通过avfilter_get_by_name生成AVFilter实例之后，紧跟着就需要调用avfilter_graph_create_filter初始化上下文管理器。

按照下面的流程，依次初始化三个AVFilter:

buffer_src = avfilter_get_by_name("buffer");
ret = avfilter_graph_create_filter(&buffersrc_ctx, buffer_src, "in", args, NULL, filter_graph);

这里重点聊一下avfilter_graph_create_filter。 下面是函数原型:

int avfilter_graph_create_filter(AVFilterContext **filt_ctx, const AVFilter *filt,
                                 const char *name, const char *args, void *opaque,
                                 AVFilterGraph *graph_ctx);

filt_ctx表示这个AVFilter的上下文管理器。

name表明的是AVFilter在Graph中的名称，这个名称叫啥不重要但必须唯一。 例如Fade AVFilter就可以叫做fade1,fade2或者ifade等等。

args则是这个AVFilter的参数， 注意仅仅是这个AVFilter的参数，不是整个graph的参数。再拿Fade举例，args就可以是t=in:st=3:d=3。

opaque一般给NULL就可以了。

初始完这三个AVFilter之后，就进入到本次文档的重点: avfilter_link.

int avfilter_link(  AVFilterContext *   src,
                    unsigned    srcpad,
                    AVFilterContext *   dst,
                    unsigned    dstpad
)

avfilter_link分别用来链接两个AVFilter(传说中的一手托两家)。 src和dst分别表示源Filter和目标Filter。 srcpad表示src第N个输出端， dstpad表示dst第N个输入端。 如果不好理解，直接看下面的图:

    +-------------+                  +-------------+
    |  src      srcpad 1 ----->   dstpad 3    dst  |
    |           srcpad 2 ----->   dstpad 2         |
    |           srcpad 3 ----->   dstpad 1         |
    +-------------+                  +-------------+

上图假设src和dst分别有三个输出端和三个输入端(不是所有avfilter都有这么多的输入输出端，像fade只有一个，但overlay就有多个)。

而srcpad和dstpad表示的就是输出/输入端的序号。假如将buffer第一个输出端对应fade第一个输入端。 那么就应该这么写:

avfilter_link(buffersrc_ctx, 0, ifade_ctx, 0);

然后将fade的第一个输出端对应buffersink的输入端，就这么写:

avfilter_link(ifade_ctx, 0, buffersink_ctx, 0);

而所谓的精细化就是在这里体现的，通过代码的逻辑判断，可以动态的组合不同的AVFilter生成不同的Filter Graph。并且还可以组合不同的输入/输出端。

本次代码示例可以参考ifilter。同时也可以参考 ffmpeg-go-server(一个尝试为ffmpeg提供restful API的web server)。