QT应用编程: 基于FFMPEG完成视频倒放功能
liebian365 2024-10-17 14:01 27 浏览 0 评论
一、环境介绍
操作系统: win10 64位
QT版本: QT5.12.6
**编译器: ** MinGW 32
FFMPEG版本: 4.2.2
win32下使用FFMPEG 4.2.2库下载地址:https://download.csdn.net/download/xiaolong1126626497/12321684
码云仓库: https://gitee.com/dsxiaolong/video-reverse-player
二、功能说明
实现功能: 实现视频倒放功能,就是视频倒着播放。
说明: 因为视频本身编码特性,解码只能顺序解码。
思路: 首先得确定一个起始位置,如果默认就从视频结尾向前播放,那么这个起始位置就是视频结尾的值; 然后使用av_seek_frame 向后偏移指定的时间(比如2秒),然后在向前正常读取视频帧解码,并将数据保存到队列。 当数据读取到这个起始位置之后,就停止读取,将队列里的数据倒着取出来渲染到屏幕上,显示完毕继续重复即可。因为倒放一般只是处理图像,不处理音频,所以代码里没有对音频进行处理。
优化: (1) 目前代码里只用了一个线程读取数据、解码。如果想要倒放更加流畅,可以使用两个线程,两个队列。 一个读取,一个解码,再显示,这样就很流畅。
(2) 代码里没有对视频帧做同步处理,因为只是简单的demo,代码里只是使用了固定延时做了简单的间隔处理。后续可以使用外部时钟进行同步。
三、核心代码
完整工程源码下载: download.csdn.net/download/xi…
3.1 xxx.pro代码
QT += core gui
greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets
CONFIG += c++11
# The following define makes your compiler emit warnings if you use
# any Qt feature that has been marked deprecated (the exact warnings
# depend on your compiler). Please consult the documentation of the
# deprecated API in order to know how to port your code away from it.
DEFINES += QT_DEPRECATED_WARNINGS
# You can also make your code fail to compile if it uses deprecated APIs.
# In order to do so, uncomment the following line.
# You can also select to disable deprecated APIs only up to a certain version of Qt.
#DEFINES += QT_DISABLE_DEPRECATED_BEFORE=0x060000 # disables all the APIs deprecated before Qt 6.0.0
SOURCES += \
ReverseDecodThread.cpp \
VideoFrameDisplay.cpp \
main.cpp \
widget.cpp
HEADERS += \
ReverseDecodThread.h \
VideoFrameDisplay.h \
widget.h
FORMS += \
widget.ui
# Default rules for deployment.
qnx: target.path = /tmp/${TARGET}/bin
else: unix:!android: target.path = /opt/${TARGET}/bin
!isEmpty(target.path): INSTALLS += target
win32
{
message('运行win32版本')
INCLUDEPATH+=C:/FFMPEG/ffmpeg_x86_4.2.2/include
LIBS+=C:/FFMPEG/ffmpeg_x86_4.2.2/bin/av*
LIBS+=C:/FFMPEG/ffmpeg_x86_4.2.2/bin/sw*
LIBS+=C:/FFMPEG/ffmpeg_x86_4.2.2/bin/pos*
}
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3.2 ReverseDecodThread.cpp
//指定文件的编码为UTF-8
#pragma execution_character_set("utf-8")
#include "ReverseDecodThread.h"
ReverseDecodThread::ReverseDecodThread()
{
//注册解码器
av_register_all();
//分配上下文
format_ctx= avformat_alloc_context();
//清空队列
video_pack.clear();
qDebug() << "FFMPEG版本信息:" << av_version_info();
}
ReverseDecodThread::~ReverseDecodThread()
{
FreeRAM();
if(format_ctx)
{
avformat_close_input(&format_ctx);//释放解封装器的空间,以防空间被快速消耗完
avformat_free_context(format_ctx);
}
}
void ReverseDecodThread::FreeRAM()
{
if(SRC_VIDEO_pFrame) av_frame_free(&SRC_VIDEO_pFrame);
if(RGB24_pFrame) av_frame_free(&RGB24_pFrame);
if(img_convert_ctx)sws_freeContext(img_convert_ctx);
if(out_buffer_rgb)av_free(out_buffer_rgb);
SRC_VIDEO_pFrame=nullptr;
RGB24_pFrame=nullptr;
img_convert_ctx=nullptr;
out_buffer_rgb=nullptr;
}
/*
工程: FFMPE_ReversePlay
日期: 2021-04-06
作者: DS小龙哥
环境: win10 QT5.12.6 MinGW32
功能: 加载媒体文件
*/
int ReverseDecodThread::LoadVideoFile(QString media)
{
//释放空间
FreeRAM();
//打开媒体文件
strncpy(m_MediaFile, media.toUtf8().data(), sizeof(m_MediaFile));
if(avformat_open_input(&format_ctx, m_MediaFile, nullptr, nullptr) != 0)
{
LogSend(tr("无法打开视频文件: %1").arg(m_MediaFile));
return -1;
}
//读取媒体文件的数据包以获取流信息
if(avformat_find_stream_info(format_ctx, nullptr) < 0)
{
LogSend(tr("无法获取流信息.\n"));
return -1;
}
LogSend(tr("视频中流的数量: %1\n").arg(format_ctx->nb_streams));
for(int i = 0; i < format_ctx->nb_streams; ++i)
{
const AVStream* stream = format_ctx->streams[i];
if(stream->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
{
//查找解码器
AVCodec *video_pCodec=avcodec_find_decoder(stream->codecpar->codec_id);
//打开解码器
if(avcodec_open2(stream->codec,video_pCodec,nullptr)!=0)
{
LogSend(tr("解码器打开失败.\n"));
return -1;
}
video_stream_index = i;
//得到视频帧的宽高
video_width=stream->codecpar->width;
video_height=stream->codecpar->height;
LogSend(tr("视频帧的尺寸(以像素为单位): (宽X高)%1x%2 像素格式: %3\n").arg(
stream->codecpar->width).arg(stream->codecpar->height).arg(stream->codecpar->format));
}
}
if (video_stream_index == -1)
{
LogSend("没有检测到视频流.\n");
return -1;
}
AVRational frameRate = format_ctx->streams[video_stream_index]->avg_frame_rate;
/*设置视频转码器*/
SRC_VIDEO_pFrame = av_frame_alloc();
RGB24_pFrame = av_frame_alloc();// 存放解码后YUV数据的缓冲区
//将解码后的YUV数据转换成RGB24
img_convert_ctx = sws_getContext(video_width, video_height,
format_ctx->streams[video_stream_index]->codec->pix_fmt,video_width, video_height,
AV_PIX_FMT_RGB24, SWS_BICUBIC, nullptr, nullptr, nullptr);
//计算RGB图像所占字节大小
int numBytes=avpicture_get_size(AV_PIX_FMT_RGB24,video_width,video_height);
//申请空间存放RGB图像数据
out_buffer_rgb = (uint8_t *) av_malloc(numBytes * sizeof(uint8_t));
// avpicture_fill函数将ptr指向的数据填充到picture内,但并没有拷贝,只是将picture结构内的data指针指向了ptr的数据
avpicture_fill((AVPicture *) RGB24_pFrame, out_buffer_rgb, AV_PIX_FMT_RGB24,
video_width, video_height);
qDebug()<<"format_ctx->duration:"<<format_ctx->duration;
}
void ReverseDecodThread::SetSate(int run)
{
m_run = run;
}
int ReverseDecodThread::GetSate()
{
return m_run;
}
//跳转视频帧
void ReverseDecodThread::SetSeekPos(qint64 pos)
{
is_CurrentSeekPos = 1;
m_n64CurrentSeekPos = pos;
m_run=1; //运行状态
}
void ReverseDecodThread::PausePlay()
{
m_run = 2;
}
void ReverseDecodThread::StopPlay()
{
m_run = 0;
}
void ReverseDecodThread::LogSend(QString text)
{
qDebug() << text;
}
//线程执行起点
void ReverseDecodThread::run()
{
LogSend("开始播放视频.\n");
StartPlay();
}
//解码数据包
int ReverseDecodThread::DecodDataPack()
{
if(video_pack.size()>0)
{
for (int i=video_pack.size()-1;i>=0;i--)
{
//通知界面更新
VideoDataOutput(video_pack.at(i).image.copy());
//时间信号
sig_getCurrentTime(video_pack.at(i).video_clock, format_ctx->duration *1.0 / AV_TIME_BASE);
QThread::msleep(40);
}
video_pack.clear();
}
return 0;
}
//播放视频
int ReverseDecodThread::StartPlay()
{
//默认从视频结尾开始播放
m_n64CurrentSeekPos=format_ctx->duration *1.0 / AV_TIME_BASE;
m_endSeekPos=m_n64CurrentSeekPos;
//向后偏移2秒
m_n64CurrentSeekPos-=2;
//偏移到指定位置再开始解码 AVSEEK_FLAG_BACKWARD 向后找最近的关键帧
av_seek_frame(format_ctx, -1, m_n64CurrentSeekPos* AV_TIME_BASE, AVSEEK_FLAG_BACKWARD);
seek_state=1;
//表示视频加载成功
while(m_run)
{
if(m_run == 2)
{
msleep(100); //暂停播放
continue;
}
if (is_CurrentSeekPos)
{
m_endSeekPos=m_n64CurrentSeekPos;
is_CurrentSeekPos = 0;
//偏移到指定位置再开始解码 AVSEEK_FLAG_BACKWARD 向后找最近的关键帧
av_seek_frame(format_ctx, -1, m_n64CurrentSeekPos* AV_TIME_BASE, AVSEEK_FLAG_BACKWARD);
qDebug()<<"跳转的位置:"<<m_n64CurrentSeekPos;
//清空队列
video_pack.clear();
}
double video_clock;
AVPacket pkt;
//读取一帧数据
if(av_read_frame(format_ctx, &pkt) < 0)
{
//解码数据包
DecodDataPack();
m_run=2; //设置为暂停状态
qDebug()<<"数据读取完毕.";
continue;
}
if(pkt.stream_index == video_stream_index)
{
qDebug()<<"pkt.pts:"<<pkt.pts;
//当前时间
video_clock = av_q2d(format_ctx->streams[video_stream_index]->time_base) * pkt.pts;
//说明之前偏移过
if(seek_state)
{
m_n64CurrentSeekPos=video_clock;
seek_state=0;
}
//解码视频 frame
//发送视频帧
if ( avcodec_send_packet(format_ctx->streams[video_stream_index]->codec,&pkt) != 0)
{
av_packet_unref(&pkt);//不成功就释放这个pkt
continue;
}
//接受后对视频帧进行解码
if (avcodec_receive_frame(format_ctx->streams[video_stream_index]->codec, SRC_VIDEO_pFrame) != 0)
{
av_packet_unref(&pkt);//不成功就释放这个pkt
continue;
}
//转格式
sws_scale(img_convert_ctx,
(uint8_t const **) SRC_VIDEO_pFrame->data,
SRC_VIDEO_pFrame->linesize, 0, video_height, RGB24_pFrame->data,
RGB24_pFrame->linesize);
//释放包
av_packet_unref(&pkt);
//加载图片数据
QImage image(out_buffer_rgb,video_width,video_height,QImage::Format_RGB888);
struct IMAGE_FRAME image_frame;
image_frame.image=image.copy();
image_frame.video_clock=video_clock;
//添加到队列
video_pack.append(image_frame);
//解码到结尾
if(video_clock>=m_endSeekPos-0.5)
{
//读取到最开头的一帧数据
if (video_pack.size() == 1)
{
//解码数据包
DecodDataPack();
m_run = 2; //设置为暂停状态
continue; //回到循环头继续
}
//解码数据包
DecodDataPack();
m_endSeekPos=m_n64CurrentSeekPos;
//向后偏移2秒
m_n64CurrentSeekPos-=2;
//偏移到指定位置再开始解码 AVSEEK_FLAG_BACKWARD 向后找最近的关键帧
av_seek_frame(format_ctx, -1, m_n64CurrentSeekPos* AV_TIME_BASE, AVSEEK_FLAG_BACKWARD);
seek_state=1;
}
}
}
LogSend("视频音频解码播放器的线程退出成功.\n");
return 0;
}
3.3 ReverseDecodThread.h
#ifndef VIDEO_PLAY_H
#define VIDEO_PLAY_H
#include <QThread>
#include <qdebug.h>
#include <QImage>
extern "C" {
#include <libavutil/opt.h>
#include <libavutil/mem.h>
#include <libavutil/fifo.h>
#include <libavutil/pixfmt.h>
#include <libavutil/log.h>
#include <libavutil/opt.h>
#include <libavcodec/avcodec.h>
#include <libavformat/avformat.h>
#include <libswscale/swscale.h>
#include <libswresample/swresample.h>
#include <libavfilter/avfilter.h>
#include <libavfilter/buffersrc.h>
#include <libavfilter/buffersink.h>
}
struct IMAGE_FRAME
{
QImage image;
double video_clock;
};
//视频音频解码线程
class ReverseDecodThread: public QThread
{
Q_OBJECT
public:
//构造函数
ReverseDecodThread();
~ReverseDecodThread();
char m_MediaFile[1024];
int m_run; //1表示运行 0表示停止 2表示暂停
double m_n64CurrentSeekPos = 0; //当前seek位置
double m_endSeekPos=0; //结束位置
bool is_CurrentSeekPos = 0; //1需要跳转 0不需要
void SetSate(int run);
int GetSate();
void SetSeekPos(qint64 pos);
void PausePlay();
void StopPlay();
void LogSend(QString text);
//加载视频文件
int LoadVideoFile(QString media);
//释放内存
void FreeRAM();
//解码视频帧
int DecodDataPack();
protected:
void run();
int StartPlay();
signals:
void sig_getCurrentTime(double Sec, double total_Sec);
void VideoDataOutput(QImage); //输出信号
private:
int video_width=0;
int video_height=0;
QList <struct IMAGE_FRAME> video_pack;
AVFormatContext *format_ctx=nullptr;
int video_stream_index = -1;
AVFrame *RGB24_pFrame = nullptr;
AVFrame *SRC_VIDEO_pFrame= nullptr;
uint8_t *out_buffer_rgb= nullptr;
struct SwsContext *img_convert_ctx=nullptr; //用于解码后的视频格式转换
bool seek_state=0; //偏移状态
};
#endif // VIDEO_PLAY_H
3.4 效果图
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作者:DS小龙哥
链接:https://juejin.cn/post/6985337393431707656
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