一、前言

和音頻存儲(chǔ)類似，視頻的存儲(chǔ)也對(duì)應(yīng)三種格式，視頻最原始的數(shù)據(jù)是yuv（音頻對(duì)應(yīng)pcm），視頻壓縮后的數(shù)據(jù)是h264（音頻對(duì)應(yīng)aac），由于很多播放器或者早期的播放器不支持直接播放h264文件，所以需要用編碼器編碼成mp4格式，這塊就需要用到ffmpeg里面一整套的編碼流程，對(duì)yuv數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼成MP4格式存儲(chǔ)。

在經(jīng)過對(duì)各種視頻文件或者視頻流保存的過程中，發(fā)現(xiàn)rtsp這類的視頻流可以直接編碼打包存儲(chǔ)，不需要經(jīng)過 avcodec_send_frame avcodec_receive_packet 這兩個(gè)步驟對(duì)每個(gè)包編碼，這樣可以極大的降低CPU占用，猜測(cè)可能是rtsp視頻流收到的數(shù)據(jù)包packet就已經(jīng)是標(biāo)準(zhǔn)的h264裸流帶了各種pps啥的。所以視頻的監(jiān)控領(lǐng)域如果要同時(shí)存儲(chǔ)16路32路視頻，采用這個(gè)策略是最穩(wěn)妥的，相當(dāng)于一直寫文件。很多人會(huì)覺得編碼流程繁瑣，其實(shí)只要靜下心來，挨個(gè)測(cè)試，把流程搞懂，基本上都是水到渠成的事情。包括之前遇到的保存的文件鼠標(biāo)右鍵屬性中看不到分辨率等參數(shù)信息，原來是調(diào)用寫入文件頭 avformat_write_header 寫入的時(shí)機(jī)不對(duì)，一定要在打開打開視頻編碼器 avcodec_open2 以及打開輸出文件 avio_open 以后再寫入。

編碼保存的大致流程：

• 查找編碼器 avcodec_find_encoder
• 創(chuàng)建編碼器 avcodec_alloc_context3
• 設(shè)置編碼器 pix_fmt/time_base/framerate/width/height
• 打開編碼器 avcodec_open2
• 創(chuàng)建上下文 avformat_alloc_output_context2
• 創(chuàng)建輸出流 avformat_new_stream
• 設(shè)置流參數(shù) avcodec_parameters_from_context
• 寫入開始符 avformat_write_header
• 發(fā)送數(shù)據(jù)幀 avcodec_send_frame
• 打包數(shù)據(jù)幀 avcodec_receive_packet
• 寫入數(shù)據(jù)幀 av_interleaved_write_frame
• 寫入結(jié)尾符 av_write_trailer
• 釋放各資源 avcodec_free_context/avio_close/avformat_free_context

二、效果圖

三、體驗(yàn)地址

國內(nèi)站點(diǎn)：https://gitee.com/feiyangqingyun

國際站點(diǎn)：https://github.com/feiyangqingyun

體驗(yàn)地址：https://pan.baidu.com/s/1bNGaPFZc7UovQI57UIQSbw 提取碼：xk9a 文件名：bin_video_demo/bin_linux_video。

四、相關(guān)代碼

bool FFmpegSave::initVideoH264()
{
    //查找視頻編碼器(如果源頭是H265則采用HEVC作為編碼器)
    AVCodecID codecID = FFmpegHelper::getCodecID(videoStreamIn);
    if (codecID == AV_CODEC_ID_HEVC) {
        videoCodec = avcodec_find_encoder(AV_CODEC_ID_HEVC);
    } else {
        videoCodec = avcodec_find_encoder(AV_CODEC_ID_H264);
    }

    if (!videoCodec) {
        debug("編碼失敗", QString("錯(cuò)誤: 查找視頻編碼器失敗"));
        return false;
    }

    //創(chuàng)建視頻編碼器上下文
    videoCodecCtx = avcodec_alloc_context3(videoCodec);
    if (!videoCodecCtx) {
        debug("編碼失敗", QString("錯(cuò)誤: 創(chuàng)建視頻編碼器上下文失敗"));
        return false;
    }

    //為了兼容低版本的編譯器推薦選擇第一種方式
#if 1
    //放大系數(shù)是為了小數(shù)位能夠正確放大到整型
    int ratio = 10000;
    videoCodecCtx->time_base.num = 1 * ratio;
    videoCodecCtx->time_base.den = frameRate * ratio;
    videoCodecCtx->framerate.num = frameRate * ratio;
    videoCodecCtx->framerate.den = 1 * ratio;
#elif 0
    videoCodecCtx->time_base = {1, frameRate};
    videoCodecCtx->framerate = {frameRate, 1};
#else
    videoCodecCtx->time_base = videoStreamIn->codec->time_base;
    videoCodecCtx->framerate = videoStreamIn->codec->framerate;
#endif

#if 0
    videoCodecCtx->qmin = 10;
    videoCodecCtx->qmax = 51;
    videoCodecCtx->me_range = 16;
    videoCodecCtx->max_qdiff = 4;
    videoCodecCtx->qcompress = 0.6;
#endif

    //初始化視頻編碼器參數(shù)(如果要文件體積小一些畫質(zhì)差一些可以調(diào)整碼率)
    //參數(shù)說明 https://blog.csdn.net/qq_40179458/article/details/110449653
    videoCodecCtx->bit_rate = FFmpegHelper::getBitRate(videoWidth, videoHeight);
    videoCodecCtx->width = videoWidth;
    videoCodecCtx->height = videoHeight;
    videoCodecCtx->gop_size = 25;
    videoCodecCtx->max_b_frames = 3;
    videoCodecCtx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
    videoCodecCtx->level = 50;
    videoCodecCtx->profile = FF_PROFILE_H264_MAIN;

    //加上下面這個(gè)才能在文件屬性中看到分辨率等信息 https://www.cnblogs.com/lidabo/p/15754031.html
    if (saveVideoType == SaveVideoType_Mp4) {
        videoCodecCtx->flags |= AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
    }

    //加載預(yù)設(shè) https://blog.csdn.net/JineD/article/details/125304570
    if (videoCodecCtx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
        av_opt_set(videoCodecCtx->priv_data, "preset", "slow", 0);
        //設(shè)置零延遲(本地?cái)z像頭視頻流保存如果不設(shè)置則播放的時(shí)候會(huì)越來越模糊)
        av_opt_set(videoCodecCtx->priv_data, "tune", "zerolatency", 0);
    } else if (videoCodecCtx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC) {
        av_opt_set(videoCodecCtx->priv_data, "x265-params", "qp=20", 0);
        av_opt_set(videoCodecCtx->priv_data, "preset", "ultrafast", 0);
        av_opt_set(videoCodecCtx->priv_data, "tune", "zero-latency", 0);
    }

    //打開視頻編碼器
    int result = avcodec_open2(videoCodecCtx, videoCodec, NULL);
    if (result < 0) {
        debug("打開編碼", QString("錯(cuò)誤: 打開視頻編碼器失敗 %1").arg(FFmpegHelper::getError(result)));
        return false;
    }

    videoPacket = FFmpegHelper::creatPacket(NULL);
    return true;
}

bool FFmpegSave::initVideoMp4()
{
    //必須先設(shè)置過輸入視頻流
    if (!videoStreamIn || fileName.isEmpty()) {
        return false;
    }

    //有部分視頻參數(shù)不正確保存不了 http://tv.netxt.cc:1998/live/y.flv
    if (videoStreamIn->time_base.num == 0) {
        return false;
    }

    QByteArray fileData = fileName.toUtf8();
    const char *filename = fileData.data();

    //開辟一個(gè)格式上下文用來處理視頻流輸出
    int result = avformat_alloc_output_context2(&formatCtx, NULL, "mp4", filename);
    if (result < 0) {
        debug("創(chuàng)建格式", QString("錯(cuò)誤: %1").arg(FFmpegHelper::getError(result)));
        return false;
    }

    //創(chuàng)建視頻流用來輸出視頻數(shù)據(jù)到文件
    videoStreamOut = avformat_new_stream(formatCtx, NULL);
    result = FFmpegHelper::copyContext(videoCodecCtx, videoStreamOut, true);
    if (result < 0) {
        debug("創(chuàng)建視頻", QString("錯(cuò)誤: %1").arg(FFmpegHelper::getError(result)));
        goto end;
    }

    //打開輸出文件
    result = avio_open(&formatCtx->pb, filename, AVIO_FLAG_WRITE);
    if (result < 0) {
        debug("打開輸出", QString("錯(cuò)誤: %1").arg(FFmpegHelper::getError(result)));
        goto end;
    }

    //寫入文件開始符
    result = avformat_write_header(formatCtx, NULL);
    if (result < 0) {
        debug("寫入失敗", QString("錯(cuò)誤: %1").arg(FFmpegHelper::getError(result)));
        goto end;
    }

    return true;

end:
    //關(guān)閉釋放并清理文件
    this->close();
    this->deleteFile(fileName);
    return false;
}

void FFmpegSave::writePacket(AVPacket *packet)
{
    packetCount++;
    if (saveVideoType == SaveVideoType_H264) {
        file.write((char *)packet->data, packet->size);
    } else if (saveVideoType == SaveVideoType_Mp4) {
        AVRational timeBaseIn = videoStreamIn->time_base;
        AVRational timeBaseOut = videoStreamOut->time_base;

        //沒有下面這段判斷在遇到不連續(xù)的幀的時(shí)候就會(huì)錯(cuò)位(相當(dāng)于每次重新計(jì)算時(shí)間基準(zhǔn)保證時(shí)間正確)
        //不連續(xù)幀的情況有暫停錄制以及切換播放進(jìn)度導(dǎo)致中間有些幀不需要錄制
        double fps = frameRate;//av_q2d(videoStreamIn->r_frame_rate);
        double duration = AV_TIME_BASE / fps;
        packet->pts = (packetCount * duration) / (av_q2d(timeBaseIn) * AV_TIME_BASE);
        packet->dts = packet->pts;
        packet->duration = duration / (av_q2d(timeBaseIn) * AV_TIME_BASE);

        //重新調(diào)整時(shí)間基準(zhǔn)
        packet->pts = av_rescale_q_rnd(packet->pts, timeBaseIn, timeBaseOut, (AVRounding)(AV_ROUND_NEAR_INF | AV_ROUND_PASS_MINMAX));
        packet->dts = packet->pts;
        //packet->dts = av_rescale_q_rnd(packet->dts, timeBaseIn, timeBaseOut, (AVRounding)(AV_ROUND_NEAR_INF | AV_ROUND_PASS_MINMAX));
        packet->duration = av_rescale_q(packet->duration, timeBaseIn, timeBaseOut);
        packet->pos = -1;

        //寫入一幀數(shù)據(jù)
        int result = av_interleaved_write_frame(formatCtx, packet);
        if (result < 0) {
            debug("寫入失敗", QString("錯(cuò)誤: %1").arg(FFmpegHelper::getError(result)));
        }
    }

    av_packet_unref(packet);
}

五、功能特點(diǎn)

5.1 基礎(chǔ)功能

• 支持各種音頻視頻文件格式，比如mp3、wav、mp4、asf、rm、rmvb、mkv等。
• 支持本地?cái)z像頭設(shè)備，可指定分辨率、幀率。
• 支持各種視頻流格式，比如rtp、rtsp、rtmp、http等。
• 本地音視頻文件和網(wǎng)絡(luò)音視頻文件，自動(dòng)識(shí)別文件長度、播放進(jìn)度、音量大小、靜音狀態(tài)等。
• 文件可以指定播放位置、調(diào)節(jié)音量大小、設(shè)置靜音狀態(tài)等。
• 支持倍速播放文件，可選0.5倍、1.0倍、2.5倍、5.0倍等速度，相當(dāng)于慢放和快放。
• 支持開始播放、停止播放、暫停播放、繼續(xù)播放。
• 支持抓拍截圖，可指定文件路徑，可選抓拍完成是否自動(dòng)顯示預(yù)覽。
• 支持錄像存儲(chǔ)，手動(dòng)開始錄像、停止錄像，部分內(nèi)核支持暫停錄像后繼續(xù)錄像，跳過不需要錄像的部分。
• 支持無感知切換循環(huán)播放、自動(dòng)重連等機(jī)制。
• 提供播放成功、播放完成、收到解碼圖片、收到抓拍圖片、視頻尺寸變化、錄像狀態(tài)變化等信號(hào)。
• 多線程處理，一個(gè)解碼一個(gè)線程，不卡主界面。

5.2 特色功能

• 同時(shí)支持多種解碼內(nèi)核，包括qmedia內(nèi)核（Qt4/Qt5/Qt6）、ffmpeg內(nèi)核（ffmpeg2/ffmpeg3/ffmpeg4/ffmpeg5）、vlc內(nèi)核（vlc2/vlc3）、mpv內(nèi)核（mpv1/mp2）、?？祍dk、easyplayer內(nèi)核等。
• 非常完善的多重基類設(shè)計(jì)，新增一種解碼內(nèi)核只需要實(shí)現(xiàn)極少的代碼量，就可以應(yīng)用整套機(jī)制。
• 同時(shí)支持多種畫面顯示策略，自動(dòng)調(diào)整（原始分辨率小于顯示控件尺寸則按照原始分辨率大小顯示，否則等比例縮放）、等比例縮放（永遠(yuǎn)等比例縮放）、拉伸填充（永遠(yuǎn)拉伸填充）。所有內(nèi)核和所有視頻顯示模式下都支持三種畫面顯示策略。
• 同時(shí)支持多種視頻顯示模式，句柄模式（傳入控件句柄交給對(duì)方繪制控制）、繪制模式（回調(diào)拿到數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)成QImage用QPainter繪制）、GPU模式（回調(diào)拿到數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)成yuv用QOpenglWidget繪制）。
• 支持多種硬件加速類型，ffmpeg可選dxva2、d3d11va等，mpv可選auto、dxva2、d3d11va，vlc可選any、dxva2、d3d11va。不同的系統(tǒng)環(huán)境有不同的類型選擇，比如linux系統(tǒng)有vaapi、vdpau，macos系統(tǒng)有videotoolbox。
• 解碼線程和顯示窗體分離，可指定任意解碼內(nèi)核掛載到任意顯示窗體，動(dòng)態(tài)切換。
• 支持共享解碼線程，默認(rèn)開啟并且自動(dòng)處理，當(dāng)識(shí)別到相同的視頻地址，共享一個(gè)解碼線程，在網(wǎng)絡(luò)視頻環(huán)境中可以大大節(jié)約網(wǎng)絡(luò)流量以及對(duì)方設(shè)備的推流壓力。國內(nèi)頂尖視頻廠商均采用此策略。這樣只要拉一路視頻流就可以共享到幾十個(gè)幾百個(gè)通道展示。
• 自動(dòng)識(shí)別視頻旋轉(zhuǎn)角度并繪制，比如手機(jī)上拍攝的視頻一般是旋轉(zhuǎn)了90度的，播放的時(shí)候要自動(dòng)旋轉(zhuǎn)處理，不然默認(rèn)是倒著的。
• 自動(dòng)識(shí)別視頻流播放過程中分辨率的變化，在視頻控件上自動(dòng)調(diào)整尺寸。比如攝像機(jī)可以在使用過程中動(dòng)態(tài)配置分辨率，當(dāng)分辨率改動(dòng)后對(duì)應(yīng)視頻控件也要做出同步反應(yīng)。
• 音視頻文件無感知自動(dòng)切換循環(huán)播放，不會(huì)出現(xiàn)切換期間黑屏等肉眼可見的切換痕跡。
• 視頻控件同時(shí)支持任意解碼內(nèi)核、任意畫面顯示策略、任意視頻顯示模式。
• 視頻控件懸浮條同時(shí)支持句柄、繪制、GPU三種模式，非絕對(duì)坐標(biāo)移來移去。
• 本地?cái)z像頭設(shè)備支持指定設(shè)備名稱、分辨率、幀率進(jìn)行播放。
• 錄像文件同時(shí)支持打開的視頻文件、本地?cái)z像頭、網(wǎng)絡(luò)視頻流等。
• 瞬間響應(yīng)打開和關(guān)閉，無論是打開不存在的視頻或者網(wǎng)絡(luò)流，探測(cè)設(shè)備是否存在，讀取中的超時(shí)等待，收到關(guān)閉指令立即中斷之前的操作并響應(yīng)。
• 支持打開各種圖片文件，支持本地音視頻文件拖曳播放。
• 視頻控件懸浮條自帶開始和停止錄像切換、聲音靜音切換、抓拍截圖、關(guān)閉視頻等功能。
• 音頻組件支持聲音波形值數(shù)據(jù)解析，可以根據(jù)該值繪制波形曲線和柱狀聲音條，默認(rèn)提供了聲音振幅信號(hào)。
• 各組件中極其詳細(xì)的打印信息提示，尤其是報(bào)錯(cuò)信息提示，封裝的統(tǒng)一打印格式。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的設(shè)備環(huán)境測(cè)試極其方便有用，相當(dāng)于精確定位到具體哪個(gè)通道哪個(gè)步驟出錯(cuò)。
• 代碼框架和結(jié)構(gòu)優(yōu)化到最優(yōu)，性能強(qiáng)悍，持續(xù)迭代更新升級(jí)。
• 源碼支持Qt4、Qt5、Qt6，兼容所有版本。

5.3 視頻控件

• 可動(dòng)態(tài)添加任意多個(gè)osd標(biāo)簽信息，標(biāo)簽信息包括名字、是否可見、字號(hào)大小、文本文字、文本顏色、標(biāo)簽圖片、標(biāo)簽坐標(biāo)、標(biāo)簽格式（文本、日期、時(shí)間、日期時(shí)間、圖片）、標(biāo)簽位置（左上角、左下角、右上角、右下角、居中、自定義坐標(biāo)）。
• 可動(dòng)態(tài)添加任意多個(gè)圖形信息，這個(gè)非常有用，比如人工智能算法解析后的圖形區(qū)域信息直接發(fā)給視頻控件即可。圖形信息支持任意形狀，直接繪制在原始圖片上，采用絕對(duì)坐標(biāo)。
• 圖形信息包括名字、邊框大小、邊框顏色、背景顏色、矩形區(qū)域、路徑集合、點(diǎn)坐標(biāo)集合等。
• 每個(gè)圖形信息都可指定三種區(qū)域中的一種或者多種，指定了的都會(huì)繪制。
• 內(nèi)置懸浮條控件，懸浮條位置支持頂部、底部、左側(cè)、右側(cè)。
• 懸浮條控件參數(shù)包括邊距、間距、背景透明度、背景顏色、文本顏色、按下顏色、位置、按鈕圖標(biāo)代碼集合、按鈕名稱標(biāo)識(shí)集合、按鈕提示信息集合。
• 懸浮條控件一排工具按鈕可自定義，通過結(jié)構(gòu)體參數(shù)設(shè)置，圖標(biāo)可選圖形字體還是自定義圖片。
• 懸浮條按鈕內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了錄像切換、抓拍截圖、靜音切換、關(guān)閉視頻等功能，也可以自行在源碼中增加自己對(duì)應(yīng)的功能。
• 懸浮條按鈕對(duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)了功能的按鈕，有對(duì)應(yīng)圖標(biāo)切換處理，比如錄像按鈕按下后會(huì)切換到正在錄像中的圖標(biāo)，聲音按鈕切換后變成靜音圖標(biāo)，再次切換還原。
• 懸浮條按鈕單擊后都用名稱唯一標(biāo)識(shí)作為信號(hào)發(fā)出，可以自行關(guān)聯(lián)響應(yīng)處理。
• 懸浮條空白區(qū)域可以顯示提示信息，默認(rèn)顯示當(dāng)前視頻分辨率大小，可以增加幀率、碼流大小等信息。
• 視頻控件參數(shù)包括邊框大小、邊框顏色、焦點(diǎn)顏色、背景顏色（默認(rèn)透明）、文字顏色（默認(rèn)全局文字顏色）、填充顏色（視頻外的空白處填充黑色）、背景文字、背景圖片（如果設(shè)置了圖片優(yōu)先取圖片）、是否拷貝圖片、縮放顯示模式（自動(dòng)調(diào)整、等比例縮放、拉伸填充）、視頻顯示模式（句柄、繪制、GPU）、啟用懸浮條、懸浮條尺寸（橫向?yàn)楦叨?、縱向?yàn)閷挾龋?、懸浮條位置（頂部、底部、左側(cè)、右側(cè)）。

5.4 內(nèi)核ffmpeg

• 支持各種音視頻文件、本地?cái)z像頭設(shè)備，各種視頻流網(wǎng)絡(luò)流。
• 支持開始播放、暫停播放、繼續(xù)播放、停止播放、設(shè)置播放進(jìn)度、倍速播放。
• 可設(shè)置音量、靜音切換、抓拍圖片、錄像存儲(chǔ)。
• 自動(dòng)提取專輯信息比如標(biāo)題、藝術(shù)家、專輯、專輯封面，自動(dòng)顯示專輯封面。
• 完美支持音視頻同步和倍速播放。
• 解碼策略支持速度優(yōu)先、質(zhì)量優(yōu)先、均衡處理、最快速度。
• 支持手機(jī)視頻旋轉(zhuǎn)角度顯示，比如一般手機(jī)拍攝的視頻是旋轉(zhuǎn)了90度的，解碼顯示的時(shí)候需要重新旋轉(zhuǎn)90度才是正的。
• 自動(dòng)轉(zhuǎn)換yuv420格式，比如本地?cái)z像頭是yuyv422格式，有些視頻文件是xx格式，統(tǒng)一將非yuv420格式轉(zhuǎn)換，然后再進(jìn)行處理。
• 支持硬解碼dxva2、d3d11va等，性能極高尤其是大分辨率比如4K視頻。
• 視頻響應(yīng)極低延遲0.2s左右，極速響應(yīng)打開視頻流0.5s左右，專門做了優(yōu)化處理。
• 硬解碼和GPU繪制組合，極低CPU占用，比?？荡笕A等客戶端更優(yōu)。
• 支持視頻流中的各種音頻格式，AAC、PCM、G.726、G.711A、G.711Mu、G.711ulaw、G.711alaw、MP2L2等都支持，推薦選擇AAC兼容性跨平臺(tái)性最好。
• 視頻存儲(chǔ)支持yuv、h264、mp4多種格式，音頻存儲(chǔ)支持pcm、wav、aac多種格式。默認(rèn)視頻mp4格式、音頻aac格式。
• 支持分開存儲(chǔ)音頻視頻文件，也支持合并到一個(gè)mp4文件，默認(rèn)策略是無論何種音視頻文件格式存儲(chǔ)，最終都轉(zhuǎn)成mp4及aac格式，然后合并成音視頻一起的mp4文件。
• 支持本地?cái)z像頭實(shí)時(shí)視頻顯示帶音頻輸入輸出，音視頻錄制合并到一個(gè)mp4文件。
• 支持H264/H265編碼（現(xiàn)在越來越多的監(jiān)控?cái)z像頭是H265視頻流格式）生成視頻文件，內(nèi)部自動(dòng)識(shí)別切換編碼格式。
• 自動(dòng)識(shí)別視頻流動(dòng)態(tài)分辨率改動(dòng)，重新打開視頻流。
• 支持用戶信息中包含特殊字符（比如用戶信息中包含+#@等字符）的視頻流播放，內(nèi)置解析轉(zhuǎn)義處理。
• 純qt+ffmpeg解碼，非sdl等第三方繪制播放依賴，gpu繪制采用qopenglwidget，音頻播放采用qaudiooutput。
• 同時(shí)支持ffmpeg2、ffmpeg3、ffmpeg4、ffmpeg5版本，全部做了兼容處理。如果需要支持xp需要選用ffmpeg3及以下。

到此這篇關(guān)于Qt音視頻開發(fā)之視頻文件保存功能的實(shí)現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Qt視頻文件保存內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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