掉电安全的mp4文件生成方案

作者：quink
来源：Fun With FFmpeg
原文：https://mp.weixin.qq.com/s/rYwVP0YUsD2t87invJXDCw

1. 传统mp4不是掉电安全的

众所周知，mp4文件生成过程中，如果异常退出，比如程序崩溃，设备异常掉电等，生成的不完整的mp4文件是无法使用的。也许特定条件可以抢救一下，比如只有视频轨，我对通用的修复不完整mp4文件的方案不抱希望。

mp4（超）简化结构如下，mdat是音视频数据，moov是全局描述+索引信息。

2. fmp4掉电安全

实际上，前一段描述不准确：mp4中的fmp4是掉电安全的。传统的mp4有一个全局的索引信息，丢了全局索引，不知道音视频数据如何分割。全局的索引信息对fmp4来说是可选项，没有全局索引的fmp4也可以播放，只是seek困难。

我们可以用如何方式模拟实时录制成fmp4：

ffmpeg -re -i ~/Movies/cctv.mp4 -c copy -movflags cmaf /tmp/test.mp4

运行过程中kill掉

killall -9 ffmpeg

你会发现生成的mp4可以播放。注意这里是kill -9 SIGKILL，如果你用killall ffmpeg，ffmpeg会捕获signal SIGTERM后正常退出，不能模拟异常退出。

fmp4简化结构示意如下：

moov里有全局的表述，标记了有几个音频轨、视频轨信息等等，但是不包含音视频数据的位置信息。moof + mdat是一个片段，fmp4可以看成一个moov头加N个片段。moof里描述了对应的mdat的音视频数据信息，有多少个sample（音视频帧）、sample的大小、在文件中的位置等等。尾巴掉了，不影响前面数据正常播放。

这里省略了fmp4的全局索引描述信息。fmp4至少有两种全局索引描述方式：sidx和mfra。和本文无关，不深入探讨了。

3. 我全都要

fmp4虽然有掉电安全的优点，也有缺点，主要是本地播放兼容性不如传统的mp4。如果我既要fmp4的掉电安全，又要传统mp4的兼容性，怎么办呢？

很简单，先生成fmp4，如果正常结束，在结束的时候做个变身，把fmp4变成传统mp4。变身过程示意如下。

先给fmp4加个带全局索引的moov尾巴：

再调整fmp4原来的moov，把它变成一个大的mdat。虚线部分是原来的moof和mdat，被包在新的mdat里，属于不可见信息了。如此生成的文件，对于播放器来说是传统mp4，只是内部有一些空洞/无效数据（旧的moof等。因为mp4访问音视频数据是靠moov的索引，这些无效数据不影响音视频数据正常读取。

4. 说说简单，代码呢？

请看FFmpeg:

https://github.com/FFmpeg/FFmpeg/commit/6ec22731ae7

用法简单，把前面的命令增加一个hybrid_fragmented

./ffmpeg -re -i ~/Movies/cctv.mp4 -c copy -movflags cmaf+hybrid_fragmented /tmp/test.mp4

然后你用killall -9 ffmpeg杀进程，会发现生成了一个fmp4，如果进程正常退出，生成的是传统的mp4。

让我们感谢Martin Storsjö实现的这个功能.