基於Qt、FFMpeg的音視訊播放器設計二(封裝)
阿新 • • 發佈：2018-12-09
在上一篇中我們實現了視訊的解碼、格式轉換，但其基本是堆出來的程式碼，可複用性以及擴充套件性比較低，現在我們對它進行類的封裝。這裡我們把它分為四個小部分。
1、重構封裝FFMpeg類完成開啟和關閉視訊介面
2、重構讀取視訊幀介面
3、重構解碼介面
4、重構ToRGB介面
一、重構封裝FFMpeg類完成開啟和關閉視訊介面
我們使用VS的類嚮導在該專案下新增XFFMpeg類，將上一篇中編輯好的視訊開啟和關閉的部分程式碼移植過來，同時進行一些調整，需要注意的時考慮到後面的多執行緒應用，在開啟關閉以及處理時我們都加入了互斥鎖，如何處理看下方的程式碼，註釋也都比較清晰。
XFFMpeg.h檔案
#pragma once #include <iostream> #include <QMutex> extern "C" { //呼叫FFMpeg的標頭檔案 #include <libavformat/avformat.h> #include <libswscale/swscale.h> } class XFFmpeg { public: static XFFmpeg *Get()//單件模式 { static XFFmpeg ff; return &ff; } //////////////////////////////////////// ///開啟視訊檔案，如果上次已經開啟會先關閉 ///@para path 視訊檔案路徑 ///@return bool 成功失敗，失敗錯誤資訊通過 GetError獲取 bool Open(const char *path);//開啟視訊檔案 void Close();//關閉檔案 std::string GetError();//獲取錯誤資訊 virtual ~XFFmpeg(); int totalMs=0;//總時長 protected: char errorbuff[1024];//開啟時發生的錯誤資訊 XFFmpeg(); QMutex mutex;//互斥變數，多執行緒時避免同時間的讀寫 AVFormatContext *ic = NULL;//解封裝上下文 };
XFFMpeg.cpp
#include "XFFmpeg.h" //呼叫FFMpeg的lib庫 #pragma comment(lib,"avformat.lib") #pragma comment(lib,"avutil.lib") #pragma comment(lib,"avcodec.lib") #pragma comment(lib,"swscale.lib") XFFmpeg::XFFmpeg() { errorbuff[0] = '\0';//初始化 av_register_all();//註冊FFMpeg的庫 } XFFmpeg::~XFFmpeg() { } bool XFFmpeg::Open(const char *path) { Close();//開啟前先關閉清理 mutex.lock();//鎖 int re = avformat_open_input(&ic, path, 0, 0);//開啟解封裝器 if (re != 0)//開啟錯誤時 { mutex.unlock();//解鎖 av_strerror(re, errorbuff, sizeof(errorbuff));//錯誤資訊 printf("open %s failed :%s\n", path, errorbuff); return false; } totalMs = ic->duration / (AV_TIME_BASE);//獲取視訊的總時間 printf("file totalSec is %d-%d\n", totalMs/ 60, totalMs % 60);//以分秒計時 mutex.unlock(); return true; } void XFFmpeg::Close() { mutex.lock();//需要上鎖，以防多執行緒中你這裡在close，另一個執行緒中在讀取， if (ic) avformat_close_input(&ic);//關閉ic上下文 mutex.unlock(); } std::string XFFmpeg::GetError() { mutex.lock(); std::string re = this->errorbuff; mutex.unlock(); return re; }
在主函式中這樣呼叫，用來測試是否正確開啟檔案
#include "aginexplay.h"
#include "XFFmpeg.h"
#include <QtWidgets/QApplication>
int main(int argc, char *argv[])
{
if (XFFmpeg::Get()->Open("1080.mp4"))//是否開啟視訊
{
printf("open success!\n");
}
else
{
printf("open failed!%s\n",XFFmpeg::Get()->GetError().c_str());
getchar();
return -1;
}
QApplication a(argc, argv);
agineXplay w;
w.show();
return a.exec();二、重構讀取視訊幀介面
封裝讀取視訊幀，我們在XFFMpeg.h中申明
//讀取視訊的每一幀，返回每幀後需要清理空間
AVPacket Read();在XFFMpeg中定義
AVPacket XFFmpeg::Read()
{
AVPacket pkt;
memset(&pkt,0,sizeof(AVPacket));
mutex.lock();
if (!ic)
{
mutex.unlock();
return pkt;
}
int err = av_read_frame(ic, &pkt);//讀取視訊幀
if (err != 0)//讀取失敗
{
av_strerror(err,errorbuff,sizeof(errorbuff));
}
mutex.unlock();
return pkt;
}同樣考慮到多執行緒中，避免在一個執行緒中剛讀取到一幀視訊，而在另一個執行緒中就將其清理裡，所以在讀取這一部分也需要加入互斥鎖，讀取完後解鎖。
三、重構解碼介面
在XFFMpeg.h中申明解碼函式以及變數
//讀取到每幀資料後需要對其進行解碼
AVFrame *Decode(const AVPacket *pkt);
AVFrame *yuv = NULL;//解碼後的視訊幀資料
int videoStream = 0;//視訊流在XFFMpeg.cpp中定義解碼函式
AVFrame * XFFmpeg::Decode(const AVPacket *pkt)
{
mutex.lock();
if (!ic)//若未開啟視訊
{
mutex.unlock();
return NULL;
}
if (yuv == NULL)//申請解碼的物件空間
{
yuv = av_frame_alloc();
}
int re = avcodec_send_packet(ic->streams[pkt->stream_index]->codec,pkt);//傳送之前讀取的視訊幀pkt
if (re != 0)
{
mutex.unlock();
return NULL;
}
re = avcodec_receive_frame(ic->streams[pkt->stream_index]->codec,yuv);//解碼pkt後存入yuv中
if (re != 0)
{
mutex.unlock();
return NULL;
}
mutex.unlock();
return yuv;
}
同時在解碼時我們需要解碼器所以在XFFMpeg.cpp的Open函式中需要開啟解碼器，程式碼如下位置
//解碼器
for (int i = 0; i < ic->nb_streams; i++)
{
AVCodecContext *enc = ic->streams[i]->codec;//解碼上下文
if (enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)//判斷是否為視訊
{
videoStream = i;
//videoCtx = enc;
AVCodec *codec = avcodec_find_decoder(enc->codec_id);//查詢解碼器
if (!codec)//未找到解碼器
{
mutex.unlock();
printf("video code not find\n");
return false;
}
int err = avcodec_open2(enc, codec, NULL);//開啟解碼器
if (err != 0)//未開啟解碼器
{
mutex.unlock();
char buf[1024] = { 0 };
av_strerror(err, buf, sizeof(buf));
printf(buf);
return false;
}
printf("open codec success!\n");
}
}//至此為開啟解碼器過程
printf("file totalSec is %d-%d\n", totalMs/ 60, totalMs % 60);//以分秒計時
mutex.unlock();
return true;在主函式main中進行測試解碼視訊幀
for (;;)
{
AVPacket pkt = XFFmpeg::Get()->Read();//每次讀取視訊得一幀
if (pkt.size == 0)
break;
printf("pts = %lld\n", pkt.pts);
AVFrame *yuv = XFFmpeg::Get()->Decode(&pkt);//解碼視訊幀
if (yuv)
{
printf("[D]\n");
}
av_packet_unref(&pkt);//重新置pkt為0
}同時別忘記在XFFMpeg.cpp的Close時同時還需要釋放解碼後的空間
if (yuv) av_frame_free(&yuv);//關閉時釋放解碼後的視訊幀空間四、重構ToRGB介面
在XFFMpeg.h中申明轉碼函式以及變數
//將解碼後的YUV視訊幀轉化為RGB格式
bool ToRGB(const AVFrame *yuv,char *out,int outwidth,int outheight);
SwsContext *cCtx = NULL;//轉碼器上下文在XFFMpeg.cpp中定義轉碼函式
bool XFFmpeg::ToRGB(const AVFrame *yuv, char *out, int outwidth, int outheight)
{
mutex.lock();
if (!ic)//未開啟視訊檔案
{
mutex.unlock();
return false;
}
AVCodecContext *videoCtx = ic->streams[this->videoStream]->codec;
cCtx = sws_getCachedContext(cCtx, videoCtx->width,//初始化一個SwsContext
videoCtx->height,
videoCtx->pix_fmt, //輸入畫素格式
outwidth, outheight,
AV_PIX_FMT_BGRA,//輸出畫素格式
SWS_BICUBIC,//轉碼的演算法
NULL, NULL, NULL);
if (!cCtx)
{
mutex.unlock();
printf("sws_getCachedContext failed!\n");
return false;
}
uint8_t *data[AV_NUM_DATA_POINTERS] = { 0 };
data[0] = (uint8_t *)out;//第一位輸出RGB
int linesize[AV_NUM_DATA_POINTERS] = { 0 };
linesize[0] = outwidth * 4;//一行的寬度，32位4個位元組
int h = sws_scale(cCtx, yuv->data, //當前處理區域的每個通道資料指標
yuv->linesize,//每個通道行位元組數
0, videoCtx->height,//原視訊幀的高度
data,//輸出的每個通道資料指標
linesize//每個通道行位元組數
);//開始轉碼
if (h > 0)
{
printf("(%d)", h);
}
mutex.unlock();
return true;
}在主函式main中進行測試轉碼
for (;;)
{
AVPacket pkt = XFFmpeg::Get()->Read();//每次讀取視訊得一幀
if (pkt.size == 0)
break;
printf("pts = %lld\n", pkt.pts);
if (pkt.stream_index != XFFmpeg::Get()->videoStream)//若不為視訊流
{
av_packet_unref(&pkt);//重新置pkt為0
continue;
}
AVFrame *yuv = XFFmpeg::Get()->Decode(&pkt);//解碼視訊幀
if (yuv)
{
printf("[D]\n");
XFFmpeg::Get()->ToRGB(yuv, rgb, 800, 600);//視訊轉碼
}
av_packet_unref(&pkt);//重新置pkt為0
}考慮到一個視訊有音訊和視訊，這裡對於音訊我們先直接過濾掉，只處理視訊，同時在XFFMpeg.cpp的Close中對於轉碼上下文的空間也需要釋放。
if (cCtx)
{
sws_freeContext(cCtx);//釋放轉碼器上下文空間
cCtx = NULL;
}至此FFMPEG視訊處理原理以及實現基本完成了，下一篇對於有關QT介面設計和使用opengl繪製視訊的總結。