Qt-FFmpeg开发-回调函数读取数据(8)

音视频/FFmpeg #Qt

Qt-FFmpeg开发-使libavformat解复用器通过自定义AVIOContext读取回调访问媒体内容

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1、概述

  • 最近研究了一下FFmpeg开发,功能实在是太强大了,网上ffmpeg3、4的文章还是很多的,但是学习嘛,最新的还是不能放过,就选了一个最新的ffmpeg n5.1.2版本,和3、4版本api变化还是挺大的;
  • 这是一个libavformat AVIOContext API示例;
  • 这里主要是研究FFmpeg官方示例产生的一个程序,官方示例可以看Examples
  • 但是官方示例一般有一些小问题,这里通过学习官方示例程序,加上自己的理解完成了这一个基于Qt的FFmpeg avio_reading.c(官方示例编译后是通过命令行执行)。

开发环境说明

  • 系统:Windows10、Ubuntu20.04
  • Qt版本:V5.12.5
  • 编译器:MSVC2017-64、GCC/G++64
  • FFmpeg版本:n5.1.2

2、实现效果

  1. 将一个视频文件中所有数据读取到buf中;
  2. 为AVIOContext创建一个回调函数;
  3. 创建一个长度为4096内存用于从buf中读取数据;
  4. 使用回调函数完成数据的读取;
  5. 关键步骤加上详细注释,比官方示例更便于学习。
  • 这个程序的原理如下:把视频文件中所有数据读取到内存中,再通过回调函数按照4096的长度去读取。

  • 实现结果如下:

3、主要代码

  • 啥也不说了,直接上代码,一切有注释

  • widget.h文件

    #ifndef WIDGET_H
    #define WIDGET_H
    
    #include <QWidget>
    
    QT_BEGIN_NAMESPACE
    namespace Ui { class Widget; }
    QT_END_NAMESPACE
    
    struct AVFormatContext;
    struct AVIOContext;
    
    class Widget : public QWidget
    {
        Q_OBJECT
    
    public:
        Widget(QWidget *parent = nullptr);
        ~Widget();
    
    private slots:
        void on_pushButton_clicked();
    
        void on_pushButton_2_clicked();
    
    
        static int read_packet(void *opaque, uint8_t *buf, int buf_size);
    
    private:
        void showError(int err);
        int  openAV();
        void showLog(const QString& log);
    
    private:
        Ui::Widget *ui;
    
        AVFormatContext* m_formatContext = nullptr;
        AVIOContext    * m_avioContext   = nullptr;
        uchar          * m_buffer        = nullptr;    // 保存打开的媒体文件的所有数据
        quint64          m_bufSize       = 0;          // 打开的文件的总大小
        uchar          * m_avioBuffer    = nullptr;    // 从m_buffer中一次读取的数据
        int              m_avioBufSize   = 4096;       // 从m_buffer中一次读取的数据长度
    };
    #endif // WIDGET_H
    
    
  • widget.cpp文件

    #include "widget.h"
    #include "ui_widget.h"
    #include <qfiledialog.h>
    #include <QDebug>
    #include <qthread.h>
    #include <qtimer.h>
    
    extern "C" {        // 用C规则编译指定的代码
    #include "libavcodec/avcodec.h"
    #include "libavformat/avformat.h"
    #include "libavformat/avio.h"
    #include "libavutil/file.h"
    }
    
    typedef struct BufferData {
        uchar*  ptr;
        quint64 size;   // 缓冲区中剩余的大小
    }BufferData;
    
    Widget::Widget(QWidget *parent)
        : QWidget(parent)
        , ui(new Ui::Widget)
    {
        ui->setupUi(this);
    
        this->setWindowTitle(QString("AVIOContext访问的自定义缓冲区读取数据 V%1").arg(APP_VERSION));
    }
    
    Widget::~Widget()
    {
        delete ui;
    }
    
    /**
     * @brief 选择文件
     */
    void Widget::on_pushButton_clicked()
    {
        QString strName = QFileDialog::getOpenFileName(this, "选择播放视频~!", "/", "视频 (*.mp4 *.m4v *.mov *.avi *.flv);; 其它(*)");
        if(strName.isEmpty())
        {
            return;
        }
        ui->line_file->setText(strName);
    }
    
    void Widget::on_pushButton_2_clicked()
    {
        int ret = openAV();
        if(ret < 0)
        {
            showError(ret);
        }
        av_file_unmap(m_buffer, m_bufSize);           // 释放m_buffer
        avformat_free_context(m_formatContext);       // 释放m_formatContext
        if(m_avioContext)
        {
            av_freep(&m_avioContext->buffer);         // 释放m_avioBuffer
        }
        avio_context_free(&m_avioContext);            // 释放m_avioContext并置NULL
    
        m_avioBuffer = nullptr;
        m_buffer = nullptr;
        m_bufSize = 0;
        m_formatContext = nullptr;
    }
    
    /**
     * @brief    自定义非阻塞延时
     * @param ms
     */
    void msleep(int ms)
    {
        QEventLoop loop;
        QTimer::singleShot(ms, &loop, SLOT(quit()));
        loop.exec();
    
    }
    
    /**
     * @brief           回调读取数据
     * @param opaque
     * @param buf
     * @param buf_size
     * @return
     */
    int Widget::read_packet(void *opaque, uint8_t *buf, int buf_size)
    {
        BufferData *bd = static_cast<BufferData *>(opaque);    // bd指针指向了读取文件的所有数据
        buf_size = FFMIN(buf_size, int(bd->size));             // 获取最小值
    
        if (!buf_size)
        {
            return AVERROR_EOF;       // 文件结尾
        }
        qDebug() << QString("当前指向缓冲区位置ptr:0x%1     剩余数据长度size:%2").arg(quint64(bd->ptr), 0, 16).arg(bd->size);
    
        /* 将内部缓冲区数据复制到buf */
        memcpy(buf, bd->ptr, quint64(buf_size));
        bd->ptr  += buf_size;                     // 通过指针向后移动读取数据
        bd->size -= quint64(buf_size);            // 每读取一次则剩余长度减4096
    
        msleep(1);   // 加上延时,否则回调函数执行很快,不能用QThread延时
    
        return buf_size;
    }
    
    int Widget::openAV()
    {
        QString strName = ui->line_file->text();
        if(strName.isEmpty())
        {
            return AVERROR(ENOENT);     // 返回文件不存在的错误码
        }
    
        // 打开strName文件,将文件中所有数据读取到m_buffer中,读取的数据长度为m_bufSize,最后两个参数与日志相关,基本用不到
        int ret = av_file_map(strName.toStdString().data(), &m_buffer, &m_bufSize, 0, nullptr);
        if(ret < 0)
        {
            return ret;
        }
        showLog(QString("文件总buf:0x%1     文件总长度:%2").arg(quint64(m_buffer), 0, 16).arg(m_bufSize));
    
        m_formatContext = avformat_alloc_context();      // 分配一个解封装上下文,包含了媒体流的格式信息(.mp4 .avi)
        if(!m_formatContext)
        {
            return AVERROR(ENOMEM);        // 返回无法分配内存的错误码
        }
    
        m_avioBuffer = static_cast<uchar*>(av_malloc(quint64(m_avioBufSize))) ;  // 分配一个空间
        if(!m_avioBuffer)
        {
            return AVERROR(ENOMEM);        // 返回无法分配内存的错误码
        }
        showLog(QString("avioBuffer:0x%1     avioBufSize长度:%2").arg(quint64(m_avioBuffer), 0, 16).arg(m_avioBufSize));
    
        BufferData bufData;
        bufData.ptr = m_buffer;
        bufData.size = m_bufSize;
        m_avioContext = avio_alloc_context(m_avioBuffer,
                                           m_avioBufSize,
                                           0,
                                           &bufData,
                                           &read_packet,
                                           nullptr,
                                           nullptr);
        if(!m_avioContext)
        {
            return AVERROR(ENOMEM);        // 返回无法分配内存的错误码
        }
    
        m_formatContext->pb = m_avioContext;
        showLog(QString("缓冲区的开始:0x%1    缓冲区大小:%3").arg(quint64(m_avioContext->buffer), 0, 16).arg(m_avioContext->buffer_size));
    
        ret = avformat_open_input(&m_formatContext, nullptr, nullptr, nullptr);
        if(ret < 0)
        {
            return ret;
        }
        showLog("回调函数执行完成!");
    
        // 读取媒体文件的数据包以获取流信息。
        ret = avformat_find_stream_info(m_formatContext, nullptr);
        if(ret < 0)
        {
            return ret;
        }
    
        // 打印关于输入或输出格式的详细信息
        av_dump_format(m_formatContext,
                       0,                             // 要转储信息的流的索引
                       strName.toStdString().data(),  // 要打印的URL,例如源文件或目标文件
                       0);                            // 选择指定的上下文是输入(0)还是输出(1)
    
        return 0;
    }
    
    void Widget::showLog(const QString &log)
    {
        ui->textEdit->append(log);
    }
    
    /**
     * @brief        显示ffmpeg函数调用异常信息
     * @param err
     */
    void Widget::showError(int err)
    {
        static char m_error[1024];
        memset(m_error, 0, sizeof (m_error));        // 将数组置零
        av_strerror(err, m_error, sizeof (m_error));
        showLog(QString("Error:%1  %2").arg(err).arg(m_error));
    }
    
    
    

4、完整源代码

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