Qt音视频开发17-vlc内核回调拿图片进行绘制

标签：视频 Qt 17 控件支持音视频 libvlc QString 播放

一、前言

在众多播放器中，支持的种类格式众多，并支持DVD影音光盘，VCD影音光盘及各类流式协议，提供了sdk进行开发，这点是至关重要的，尽管很多优秀的播放器很牛逼，由于没有提供sdk第三方开发，少了很多用户。在Qt中集成vlc开发非常简单，个人不建议用什么Qt-vlc开源组件，建议直接用最原始的方式引入头文件链接库文件直接开撸即可，他的头文件函数名还是非常友好的，基本上以libvlc开头，其实Qt-vlc组件就是对这些函数做了一些封装，阅读里面的源码有很大的参考借鉴意义。

直接用句柄方式来播放视频很简单，就几行代码即可，有些时候需要拿到视频数据进行分析，少去非常复杂的解码同步过程，直接用vlc回调拿到的数据做人工智能算法运算，最后将运算后的结果应用到图片数据中，最后再统一绘制到UI中。在vlc中回调拿到图片需要在打开后用libvlc_video_set_format函数设置数据格式，然后用libvlc_video_set_callbacks设置回调的3个函数，在回调的函数中做具体的处理。

二、效果图

三、体验地址

国内站点：https://gitee.com/feiyangqingyun
国际站点：https://github.com/feiyangqingyun
个人作品：https://blog.csdn.net/feiyangqingyun/article/details/97565652
体验地址：https://pan.baidu.com/s/1d7TH_GEYl5nOecuNlWJJ7g 提取码：01jf 文件名：bin_video_demo/bin_linux_video。

四、相关代码

void *VlcHelper::lock(void *op, void **plane)
{
    VlcCallbackData *callbackData = (VlcCallbackData *)op;
    callbackData->mutex.lock();
    *plane = callbackData->pixels;
    return 0;
}

void VlcHelper::unlock(void *op, void *pic, void *const *plane)
{
    VlcCallbackData *callbackData = (VlcCallbackData *)op;
    quint8 *data = (quint8 *)*plane;
    int width = callbackData->width;
    int height = callbackData->height;
    if (callbackData->thread->getVideoMode() == VideoMode_Opengl) {
        callbackData->thread->setRgb(width, height, data, 2);
    } else {
#if (QT_VERSION >= QT_VERSION_CHECK(5,2,0))
        QImage image(data, width, height, QImage::Format_RGBA8888);
#else
        QImage image(data, width, height, QImage::Format_RGB32);
#endif
        callbackData->thread->setImage(image.copy());
    }
    callbackData->mutex.unlock();
    //callbackData->thread->debug("回调视频", QString("宽高: %1x%2").arg(width).arg(height));
}

void VlcHelper::display(void *op, void *pic)
{
    (void)op;
}

bool VlcThread::openVideo()
{
    //先检查地址是否正常(文件是否存在或者网络地址是否可达)
    if (!VideoHelper::checkUrl(this, videoType, videoUrl, connectTimeout)) {
        return false;
    }

    //启动计时
    timer.start();

    //根据格式设定不同的解码器
    QString suffix = QFileInfo(videoUrl).suffix();
    const char *demux = "";
    if (suffix == "h264") {
        demux = "--demux=h264";
    } else if (suffix == "h265") {
        demux = "--demux=h265";
    } else if (suffix.contains("yuv")) {
        //demux = "--demux=rawvideo";
    }

    //根据不同的url设定不同的标题以便录制的时候按照这个标题来区分
    QString flag = QString("--meta-title=%1").arg(this->flag);
    QByteArray ba = flag.toUtf8();
    const char *title = ba.constData();

    //创建实例参数说明: https://www.likecs.com/show-732384.html
    //--video-filter=transform --transform-type=hflip
    const char *args[] = {"-I", "dummy", "--vout=direct2d", "--no-osd", "--no-stats", "--ignore-config", "--no-video-on-top", "--no-video-title-show", "--no-snapshot-preview", demux, title};
    vlcInst = libvlc_new(sizeof(args) / sizeof(args[0]), args);
    if (!vlcInst) {
        return false;
    }

    //设置日志打印级别
    //libvlc_set_log_verbosity(vlcInst, LIBVLC_ERROR);
    //libvlc_log_set(vlcInst, VlcHelper::logCallback, this);
    //uint level = libvlc_get_log_verbosity(vlcInst);

    //文件需要按照文件的方式打开(需要转换为本地文件路径格式)
    if (videoType == VideoType_FileLocal) {
        QString url = QDir::toNativeSeparators(videoUrl);
        vlcMedia = libvlc_media_new_path(vlcInst, url.toUtf8().constData());
    } else {
        vlcMedia = libvlc_media_new_location(vlcInst, videoUrl.toUtf8().constData());
    }

    if (!vlcMedia) {
        return false;
    }

    //媒体播放对象
    vlcPlayer = libvlc_media_player_new_from_media(vlcMedia);
    if (!vlcPlayer) {
        return false;
    }

    //禁用鼠标键盘输入(这样鼠标键盘消息不被接管)
    libvlc_video_set_key_input(vlcPlayer, false);
    libvlc_video_set_mouse_input(vlcPlayer, false);

    //创建事件管理器
    vlcEvent = libvlc_media_player_event_manager(vlcPlayer);
    if (!vlcEvent) {
        return false;
    }
    VlcHelper::attachEvents(vlcEvent, this);

    //可以提前获取本地媒体文件的时长宽高等信息
    libvlc_media_parse(vlcMedia);
    //vlc3开始用下面的方法然后在回调事件libvlc_MediaParsedChanged触发的时候读取
    //libvlc_media_parse_with_options(vlcMedia, libvlc_media_do_interact, 3000);
    readMediaInfo();

    //句柄和回调方式两种分别处理
    if (videoMode == VideoMode_Hwnd) {
#if defined(Q_OS_WIN)
        libvlc_media_player_set_hwnd(vlcPlayer, (void *)hwndWidget->winId());
#elif defined(Q_OS_LINUX)
        libvlc_media_player_set_xwindow(vlcPlayer, hwndWidget->winId());
#elif defined(Q_OS_MAC)
        libvlc_media_player_set_nsobject(vlcPlayer, (void *)hwndWidget->winId());
#endif
    }

    //设置硬件加速(none any d3d11va dxva2)
    setOption(QString(":avcodec-hw=%1").arg(hardware));
    //设置通信协议(tcp udp)
    setOption(QString(":rtsp-%1").arg(transport));
    //设置缓存时间
    setOption(QString(":network-caching=%1").arg(caching));
    //设置rtsp缓冲帧大小(默认100000)
    setOption(QString(":rtsp-frame-buffer-size=%1").arg(1000000));

    //本地摄像头需要单独设置 https://blog.csdn.net/dc_show/article/details/37039255
    if (videoType == VideoType_Camera) {
        QString cameraName = videoUrl.split("=").last();
        setOption(QString(":dshow-vdev=%1").arg(cameraName));
        setOption(QString(":dshow-size=%1").arg(bufferSize));
        setOption(QString(":dshow-fps=%1").arg(frameRate));
        //setOption(QString(":dshow-adev=麦克风 (USB Audio Device)"));
        //setOption(QString(":live-caching=%1").arg(2000));
    }

    //打开播放
    if (libvlc_media_player_play(vlcPlayer) < 0) {
        return false;
    }

    //初始化滤镜
    this->initFilter();

    isOk = true;
    emit recorderStateChanged(RecorderState_Stopped, fileName);
    lastTime = QDateTime::currentDateTime();
    int time = timer.elapsed();
    debug("打开成功", QString("用时: %1 毫秒").arg(time));
    //只有获取到了宽高信息才算真正打开完成
    //emit receivePlayStart(time);
    return isOk;
}

void VlcThread::closeVideo()
{
    //先停止录制
    recordStop();
    //搞个标志位判断是否需要调用父类的释放(可以防止重复调用)
    bool needClose = (vlcPlayer);

    //卸载事件订阅要放在前面
    if (vlcEvent) {
        VlcHelper::detachEvents(vlcEvent, this);
        vlcEvent = NULL;
    }

    if (vlcInst) {
        libvlc_release(vlcInst);
        vlcInst = NULL;
    }

    if (vlcMedia) {
        libvlc_media_release(vlcMedia);
        vlcMedia = NULL;
    }

    if (vlcPlayer) {
        libvlc_media_player_release(vlcPlayer);
        vlcPlayer = NULL;
    }

    this->deleteCallBack();
    if (needClose) {
        //关闭的最后还需要重命名录制文件
        VideoHelper::renameFile(fileName);
        VideoThread::closeVideo();
    }
}

五、功能特点

5.1 基础功能

支持各种音频视频文件格式，比如mp3、wav、mp4、asf、rm、rmvb、mkv等。
支持本地摄像头设备，可指定分辨率、帧率。
支持各种视频流格式，比如rtp、rtsp、rtmp、http等。
本地音视频文件和网络音视频文件，自动识别文件长度、播放进度、音量大小、静音状态等。
文件可以指定播放位置、调节音量大小、设置静音状态等。
支持倍速播放文件，可选0.5倍、1.0倍、2.5倍、5.0倍等速度，相当于慢放和快放。
支持开始播放、停止播放、暂停播放、继续播放。
支持抓拍截图，可指定文件路径，可选抓拍完成是否自动显示预览。
支持录像存储，手动开始录像、停止录像，部分内核支持暂停录像后继续录像，跳过不需要录像的部分。
支持无感知切换循环播放、自动重连等机制。
提供播放成功、播放完成、收到解码图片、收到抓拍图片、视频尺寸变化、录像状态变化等信号。
多线程处理，一个解码一个线程，不卡主界面。

5.2 特色功能

同时支持多种解码内核，包括qmedia内核（Qt4/Qt5/Qt6）、ffmpeg内核（ffmpeg2/ffmpeg3/ffmpeg4/ffmpeg5）、vlc内核（vlc2/vlc3）、mpv内核（mpv1/mp2）、海康sdk、easyplayer内核等。
非常完善的多重基类设计，新增一种解码内核只需要实现极少的代码量，就可以应用整套机制。
同时支持多种画面显示策略，自动调整（原始分辨率小于显示控件尺寸则按照原始分辨率大小显示，否则等比例缩放）、等比例缩放（永远等比例缩放）、拉伸填充（永远拉伸填充）。所有内核和所有视频显示模式下都支持三种画面显示策略。
同时支持多种视频显示模式，句柄模式（传入控件句柄交给对方绘制控制）、绘制模式（回调拿到数据后转成QImage用QPainter绘制）、GPU模式（回调拿到数据后转成yuv用QOpenglWidget绘制）。
支持多种硬件加速类型，ffmpeg可选dxva2、d3d11va等，mpv可选auto、dxva2、d3d11va，vlc可选any、dxva2、d3d11va。不同的系统环境有不同的类型选择，比如linux系统有vaapi、vdpau，macos系统有videotoolbox。
解码线程和显示窗体分离，可指定任意解码内核挂载到任意显示窗体，动态切换。
支持共享解码线程，默认开启并且自动处理，当识别到相同的视频地址，共享一个解码线程，在网络视频环境中可以大大节约网络流量以及对方设备的推流压力。国内顶尖视频厂商均采用此策略。这样只要拉一路视频流就可以共享到几十个几百个通道展示。
自动识别视频旋转角度并绘制，比如手机上拍摄的视频一般是旋转了90度的，播放的时候要自动旋转处理，不然默认是倒着的。
自动识别视频流播放过程中分辨率的变化，在视频控件上自动调整尺寸。比如摄像机可以在使用过程中动态配置分辨率，当分辨率改动后对应视频控件也要做出同步反应。
音视频文件无感知自动切换循环播放，不会出现切换期间黑屏等肉眼可见的切换痕迹。
视频控件同时支持任意解码内核、任意画面显示策略、任意视频显示模式。
视频控件悬浮条同时支持句柄、绘制、GPU三种模式，非绝对坐标移来移去。
本地摄像头设备支持指定设备名称、分辨率、帧率进行播放。
录像文件同时支持打开的视频文件、本地摄像头、网络视频流等。
瞬间响应打开和关闭，无论是打开不存在的视频或者网络流，探测设备是否存在，读取中的超时等待，收到关闭指令立即中断之前的操作并响应。
支持打开各种图片文件，支持本地音视频文件拖曳播放。
视频控件悬浮条自带开始和停止录像切换、声音静音切换、抓拍截图、关闭视频等功能。
音频组件支持声音波形值数据解析，可以根据该值绘制波形曲线和柱状声音条，默认提供了声音振幅信号。
各组件中极其详细的打印信息提示，尤其是报错信息提示，封装的统一打印格式。针对现场复杂的设备环境测试极其方便有用，相当于精确定位到具体哪个通道哪个步骤出错。
代码框架和结构优化到最优，性能强悍，持续迭代更新升级。
源码支持Qt4、Qt5、Qt6，兼容所有版本。

5.3 视频控件

可动态添加任意多个osd标签信息，标签信息包括名字、是否可见、字号大小、文本文字、文本颜色、标签图片、标签坐标、标签格式（文本、日期、时间、日期时间、图片）、标签位置（左上角、左下角、右上角、右下角、居中、自定义坐标）。
可动态添加任意多个图形信息，这个非常有用，比如人工智能算法解析后的图形区域信息直接发给视频控件即可。图形信息支持任意形状，直接绘制在原始图片上，采用绝对坐标。
图形信息包括名字、边框大小、边框颜色、背景颜色、矩形区域、路径集合、点坐标集合等。
每个图形信息都可指定三种区域中的一种或者多种，指定了的都会绘制。
内置悬浮条控件，悬浮条位置支持顶部、底部、左侧、右侧。
悬浮条控件参数包括边距、间距、背景透明度、背景颜色、文本颜色、按下颜色、位置、按钮图标代码集合、按钮名称标识集合、按钮提示信息集合。
悬浮条控件一排工具按钮可自定义，通过结构体参数设置，图标可选图形字体还是自定义图片。
悬浮条按钮内部实现了录像切换、抓拍截图、静音切换、关闭视频等功能，也可以自行在源码中增加自己对应的功能。
悬浮条按钮对应实现了功能的按钮，有对应图标切换处理，比如录像按钮按下后会切换到正在录像中的图标，声音按钮切换后变成静音图标，再次切换还原。
悬浮条按钮单击后都用名称唯一标识作为信号发出，可以自行关联响应处理。
悬浮条空白区域可以显示提示信息，默认显示当前视频分辨率大小，可以增加帧率、码流大小等信息。
视频控件参数包括边框大小、边框颜色、焦点颜色、背景颜色（默认透明）、文字颜色（默认全局文字颜色）、填充颜色（视频外的空白处填充黑色）、背景文字、背景图片（如果设置了图片优先取图片）、是否拷贝图片、缩放显示模式（自动调整、等比例缩放、拉伸填充）、视频显示模式（句柄、绘制、GPU）、启用悬浮条、悬浮条尺寸（横向为高度、纵向为宽度）、悬浮条位置（顶部、底部、左侧、右侧）。

5.4 内核ffmpeg

支持各种音视频文件、本地摄像头设备，各种视频流网络流。
支持开始播放、暂停播放、继续播放、停止播放、设置播放进度、倍速播放。
可设置音量、静音切换、抓拍图片、录像存储。
自动提取专辑信息比如标题、艺术家、专辑、专辑封面，自动显示专辑封面。
完美支持音视频同步和倍速播放。
解码策略支持速度优先、质量优先、均衡处理、最快速度。
支持手机视频旋转角度显示，比如一般手机拍摄的视频是旋转了90度的，解码显示的时候需要重新旋转90度才是正的。
自动转换yuv420格式，比如本地摄像头是yuyv422格式，有些视频文件是xx格式，统一将非yuv420格式转换，然后再进行处理。
支持硬解码dxva2、d3d11va等，性能极高尤其是大分辨率比如4K视频。
视频响应极低延迟0.2s左右，极速响应打开视频流0.5s左右，专门做了优化处理。
硬解码和GPU绘制组合，极低CPU占用，比海康大华等客户端更优。
支持视频流中的各种音频格式，AAC、PCM、G.726、G.711A、G.711Mu、G.711ulaw、G.711alaw、MP2L2等都支持，推荐选择AAC兼容性跨平台性最好。
视频存储支持yuv、h264、mp4多种格式，音频存储支持pcm、wav、aac多种格式。默认视频mp4格式、音频aac格式。
支持分开存储音频视频文件，也支持合并到一个mp4文件，默认策略是无论何种音视频文件格式存储，最终都转成mp4及aac格式，然后合并成音视频一起的mp4文件。
支持本地摄像头实时视频显示带音频输入输出，音视频录制合并到一个mp4文件。
支持H264/H265编码（现在越来越多的监控摄像头是H265视频流格式）生成视频文件，内部自动识别切换编码格式。
自动识别视频流动态分辨率改动，重新打开视频流。
支持用户信息中包含特殊字符（比如用户信息中包含+#@等字符）的视频流播放，内置解析转义处理。
纯qt+ffmpeg解码，非sdl等第三方绘制播放依赖，gpu绘制采用qopenglwidget，音频播放采用qaudiooutput。
同时支持ffmpeg2、ffmpeg3、ffmpeg4、ffmpeg5版本，全部做了兼容处理。如果需要支持xp需要选用ffmpeg3及以下。

标签：视频,Qt,17,控件,支持,音视频,libvlc,QString,播放
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