Qt音視頻開發(fā)之音頻播放QAudioOutput如何實現(xiàn)

這篇文章主要介紹了Qt音視頻開發(fā)之音頻播放QAudioOutput如何實現(xiàn)的相關(guān)知識，內(nèi)容詳細(xì)易懂，操作簡單快捷，具有一定借鑒價值，相信大家閱讀完這篇Qt音視頻開發(fā)之音頻播放QAudioOutput如何實現(xiàn)文章都會有所收獲，下面我們一起來看看吧。

一、前言

以前一直以為只有Qt5以后才有QAudioOutput播放音頻，其實從Qt4.6開始就有，在Qt6中變成了QAudioSink，功能一樣。用QAudioOutput播放音頻pcm數(shù)據(jù)極其方便，只需要指定音頻播放設(shè)備（可能電腦上有多個音頻輸出設(shè)備），設(shè)置音頻數(shù)據(jù)格式（采樣率、通道數(shù)量、比特率等）。當(dāng)ffmpeg采集到音頻數(shù)據(jù)后，就是原始的pcm格式數(shù)據(jù)，直接發(fā)給QAudioOutput播放就行，這樣就不需要sdl，sdl可以很方便的用來播放音視頻，但是和Qt結(jié)合顯示不大方便，嵌入到Qt界面中比較繁瑣，所以最后采用的策略是視頻用qopenglwidget或者painter繪制，音頻用qaudiooutput播放，這樣就只需要依賴ffmpeg即可，打完收工完美。

二、效果圖

三、體驗地址

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

國際站點：https://github.com/feiyangqingyun

體驗地址：https://pan.baidu.com/s/1YOVD8nkoOSYwX9KgSauLeQ 提取碼：kcgz 文件名：bin_video_demo/bin_linux_video。

四、相關(guān)代碼

void AudioPlayer::openAudioInput(int sampleRate, int channelCount, int sampleSize)
{
    this->openAudioInput("", sampleRate, channelCount, sampleSize);
}

void AudioPlayer::openAudioInput(const QString &deviceName, int sampleRate, int channelCount, int sampleSize)
{
#ifdef multimedia
    //先關(guān)閉設(shè)備
    this->closeAudioInput();
    //初始化音頻格式
    QAudioFormat format;
    AudioHelper::initAudioFormat(format, sampleRate, channelCount, sampleSize);

    //找到指定設(shè)備并實例化音頻類(為空則采用默認(rèn)設(shè)備)
    if (deviceName.isEmpty()) {
        audioInput = new QAudioInputx(format, this);
    } else {
        QAudioDevice device = AudioHelper::getAudioDevice(deviceName, true);
        audioInput = new QAudioInputx(device, format, this);
    }

    //啟動音頻服務(wù)
    deviceInput = audioInput->start();
    //將音頻輸入設(shè)備的數(shù)據(jù)讀取出來
    if (deviceInput) {
        connect(deviceInput, SIGNAL(readyRead()), this, SLOT(readyRead()));
    }
#endif
}

void AudioPlayer::closeAudioInput()
{
#ifdef multimedia
    if (audioInput) {
        audioInput->deleteLater();
        audioInput = NULL;
    }
#endif
}

void AudioPlayer::openAudioOutput(int sampleRate, int channelCount, int sampleSize)
{
    this->openAudioOutput("", sampleRate, channelCount, sampleSize);
}

void AudioPlayer::openAudioOutput(const QString &deviceName, int sampleRate, int channelCount, int sampleSize)
{
#ifdef multimedia
    //先關(guān)閉設(shè)備
    this->closeAudioOutput();
    //初始化音頻格式
    QAudioFormat format;
    AudioHelper::initAudioFormat(format, sampleRate, channelCount, sampleSize);

    //找到指定設(shè)備并實例化音頻類(為空則采用默認(rèn)設(shè)備)
    if (deviceName.isEmpty()) {
        audioOutput = new QAudioOutputx(format, this);
    } else {
        QAudioDevice device = AudioHelper::getAudioDevice(deviceName, false);
        audioOutput = new QAudioOutputx(device, format, this);
    }

    //啟動音頻服務(wù)
    deviceOutput = audioOutput->start();
#endif
}

void AudioPlayer::closeAudioOutput()
{
#ifdef multimedia
    muted = false;
    if (audioOutput) {
        audioOutput->deleteLater();
        audioOutput = NULL;
    }
#endif
}

void AudioPlayer::playAudioData(const char *data, qint64 len)
{
#ifdef multimedia
    if (deviceOutput) {
        emit receiveOutputData(data, len);
        //限定靜音狀態(tài)下不寫入數(shù)據(jù)減輕壓力
        if (!muted) {
            deviceOutput->write(data, len);
        }

        //獲取音頻數(shù)據(jù)振幅
        if (audioLevel) {
            qreal leftLevel, rightLevel;
            AudioHelper::getAudioLevel(audioOutput->format(), data, len, leftLevel, rightLevel);
            emit receiveLevel(leftLevel, rightLevel);
        }
    }
#endif
}

五、功能特點

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。

• 支持本地攝像頭設(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，自動識別文件長度、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顯示預(yù)覽。

• 支持錄像存儲，手動開始錄像、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。

• 多線程處理，一個解碼一個線程，不卡主界面。

5.2 特色功能

• 同時支持多種解碼內(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，新增一種解碼內(nèi)核只需要實現(xiàn)極少的代碼量，就可以應(yīng)用整套機(jī)制。

• 同時支持多種畫面顯示策略，自動調(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。

• 同時支持多種視頻顯示模式，句柄模式（傳入控件句柄交給對方繪制控制）、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，動態(tài)切換。

• 支持共享解碼線程，默認(rèn)開啟并且自動處理，當(dāng)識別到相同的視頻地址，共享一個解碼線程，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幾百個通道展示。

• 自動識別視頻旋轉(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，播放的時候要自動旋轉(zhuǎn)處理，不然默認(rèn)是倒著的。

• 自動識別視頻流播放過程中分辨率的變化，在視頻控件上自動調(diào)整尺寸。比如攝像機(jī)可以在使用過程中動態(tài)配置分辨率，當(dāng)分辨率改動后對應(yīng)視頻控件也要做出同步反應(yīng)。

• 音視頻文件無感知自動切換循環(huán)播放，不會出現(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支持句柄、繪制、GPU三種模式，非絕對坐標(biāo)移來移去。

• 本地攝像頭設(shè)備支持指定設(shè)備名稱、分辨率、幀率進(jìn)行播放。

• 錄像文件同時支持打開的視頻文件、本地攝像頭、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，探測設(shè)備是否存在，讀取中的超時等待，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。

• 各組件中極其詳細(xì)的打印信息提示，尤其是報錯信息提示，封裝的統(tǒng)一打印格式。針對現(xiàn)場復(fù)雜的設(shè)備環(huán)境測試極其方便有用，相當(dāng)于精確定位到具體哪個通道哪個步驟出錯。

• 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。

• 源碼支持Qt4、Qt5、Qt6，兼容所有版本。

5.3 視頻控件

• 可動態(tài)添加任意多個osd標(biāo)簽信息，標(biāo)簽信息包括名字、是否可見、字號大小、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、時間、日期時間、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)）。

• 可動態(tài)添加任意多個圖形信息，這個非常有用，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、點坐標(biāo)集合等。

• 每個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應(yīng)的功能。

• 懸浮條按鈕對應(yīng)實現(xiàn)了功能的按鈕，有對應(yīng)圖標(biāo)切換處理，比如錄像按鈕按下后會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)識作為信號發(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（橫向為高度、縱向為寬度）、懸浮條位置（頂部、底部、左側(cè)、右側(cè)）。

5.4 音頻組件

• 自動計算音頻振幅，繪制音頻振幅曲線和音頻數(shù)據(jù)曲線。

• 支持音頻錄制，可選音頻輸入設(shè)備、采樣頻率、通道等參數(shù)，Qt5默認(rèn)保存wav格式，Qt6默認(rèn)保存mp3格式，Qt6可選wma、aac等格式。

• 提供音頻發(fā)送示例，將采集到的音頻數(shù)據(jù)通過TCP或UDP發(fā)出去。

• 提供音頻接收示例，將網(wǎng)絡(luò)TCP或UDP收到的音頻數(shù)據(jù)播放出來。

• 音頻發(fā)送和接收，相當(dāng)于語音對講，響應(yīng)延遲小于0.2s，實時性極高。

• 可以編譯成手機(jī)版本，形成手機(jī)和電腦等端語音對講功能。

• 可以拓展作為監(jiān)控的語音對講模塊。

• 源碼支持Qt4、Qt5、Qt6，兼容所有版本。

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