|
一、前言
最初编写这套视频解析组件的时候，面对的场景是视频监控行业，对应设备都是网络监控摄像机，传过来的都是rtsp这种视频流，做过这一块的人都知道，打开某个视频流默认耗时比较大，基本上在2s左右，那是因为ffmpeg接口内部读取的最大数据量 formatCtx->probesize（从源文件中读取的最大字节数）值是5000000，导致这里卡很久最耗时，可以调小来加快打开速度。还有一个参数就是从文件中读取的最大时长 formatCtx->max_analyze_duration，改成5个单位即可，5 * AV_TIME_BASE。当然这参数也不是一层不变的，需要根据实际的网络状态好坏来设置，ffmpeg内部接口值很大就是尽量考虑了网络环境很差的情况，所以默认值很大。基本上改了这两个参数以后在局域网中打开1080P的主码流都只要0.5s左右，比之前的2s提升了3倍以上。
除了对打开速度进行特别优化之外，还有一块就是超时回调，毕竟实时的视频流这种，严重依赖网络环境的好坏，一旦网络环境不好，或者网络设备坏了，网线拔了，很容易卡主读取，在用 avformat_open_input 打开视频流的阶段也特别容易卡主很久，windows上默认30s左右，这么久肯定不能接受，所以需要有个机制可以自由控制最大等待时间，设置超时回调 formatCtx->interrupt_callback.callback 就很有必要的。
以前采用过的策略是打开前去主动连接对应的IP地址和端口，通了说明设备在线，这种策略只适用于打开的时候，如果是运行过程中网络环境变坏了或者网线拔了之类的，依然识别不到，不可能开个定时器或者线程去检测，那样就太垃圾了，所以采用超时回调的做法是最好的最万能的。
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
bool FFmpegThread::initInput()
{
//实例化格式处理上下文
formatCtx = avformat_alloc_context();
//设置超时回调(有些不存在的地址或者网络不好的情况下要卡很久)
formatCtx->interrupt_callback.callback = FFmpegHelper::avinterruptCallBackFun;
formatCtx->interrupt_callback.opaque = this;
//先判断是否是本地摄像头
AVInputFormatx *ifmt = NULL;
if (videoType == VideoType_Camera) {
#if defined(Q_OS_WIN)
//ifmt = av_find_input_format("vfwcap");
ifmt = av_find_input_format("dshow");
#elif defined(Q_OS_LINUX)
//可以打开cheese程序查看本地摄像头(如果是在虚拟机中需要设置usb选项3.1)
//ifmt = av_find_input_format("v4l2");
ifmt = av_find_input_format("video4linux2");
#elif defined(Q_OS_MAC)
ifmt = av_find_input_format("avfoundation");
#endif
}
//打开输入(通过标志位控制回调那边做超时判断)
//其他地方调用 formatCtx->url formatCtx->filename 可以拿到设置的地址(两个变量值一样)
tryOpen = true;
QByteArray urlData = VideoHelper::getRightUrl(videoType, videoUrl).toUtf8();
int result = avformat_open_input(&formatCtx, urlData.data(), ifmt, &options);
tryOpen = false;
if (result
//接口内部读取的最大数据量(从源文件中读取的最大字节数)
//默认值5000000导致这里卡很久最耗时(可以调小来加快打开速度)
formatCtx->probesize = 50000;
//从文件中读取的最大时长(单位为 AV_TIME_BASE units)
formatCtx->max_analyze_duration = 5 * AV_TIME_BASE;
//内部读取的数据包不放入缓冲区
//formatCtx->flags |= AVFMT_FLAG_NOBUFFER;
}
//获取流信息
result = avformat_find_stream_info(formatCtx, NULL);
if (result
useSync = false;
}
//设置了最快速度则不启用音视频同步
if (decodeType == DecodeType_Fast2) {
useSync = false;
}
//有些格式不支持硬解码
if (formatName.contains("rm") || formatName.contains("avi") || formatName.contains("webm")) {
hardware = "none";
}
//本地摄像头设备解码出来的直接就是yuv显示不需要硬解码
if (videoType == VideoType_Camera) {
useSync = false;
hardware = "none";
}
//过低版本不支持硬解码
#if (FFMPEG_VERSION_MAJOR duration / AV_TIME_BASE;
duration = duration * 1000;
if (getIsFile()) {
//文件必须要音视频同步
useSync = true;
emit receiveDuration(duration);
}
QString msg = QString("格式: %1 时长: %2 秒 加速: %3").arg(formatName).arg(duration / 1000).arg(hardware);
debug("文件信息", msg);
return true;
}
int FFmpegHelper::avinterruptCallBackFun(void *ctx)
{
#ifdef videoffmpeg
FFmpegThread *thread = (FFmpegThread *)ctx;
//2021-9-29 增加先判断是否尝试停止线程,有时候不存在的地址反复打开关闭会卡主导致崩溃
//多了这个判断可以立即停止
if (thread->getTryStop()) {
thread->debug("主动停止", "");
return 1;
}
//打开超时判定和读取超时判定
if (thread->getTryOpen()) {
//时间差值=当前时间-开始解码的时间(单位微秒)
qint64 offset = av_gettime() - thread->getStartTime();
int timeout = thread->getConnectTimeout() * 1000;
//没有设定对应值的话限定最小值3秒
timeout = (timeout timeout) {
//thread->debug("打开超时", QString("设置: %1 当前: %2").arg(timeout).arg(offset));
return 1;
}
} else if (thread->getTryRead()) {
//时间差值=当前时间-最后一次读取的时间(单位毫秒)
QDateTime now = QDateTime::currentDateTime();
qint64 offset = thread->getLastTime().msecsTo(now);
int timeout = thread->getReadTimeout();
//没有设定对应值的话限定最小值3秒
timeout = (timeout timeout) {
//thread->debug("读取超时", QString("设置: %1 当前: %2").arg(timeout).arg(offset));
return 1;
}
}
#endif
return 0;
}
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。
|