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Qt/C++音视频开发48-推流到rtsp服务器

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来源: 2023-7-20 12:26:09 显示全部楼层 |阅读模式
## 一、前言
之前已经打通了rtmp的推流,理论上按照同样的代码,只要将rtmp推流地址换成rtsp推流地址,然后格式将flv换成rtsp就行,无奈直接遇到协议不支持的错误提示,网上说要换成rtp,换了也没用,而且打印了ffmpeg库协议,也是支持的,以为用对应的命令行测试推流到rtsp流媒体服务器地址是可以的,用的是同样的动态库,所以完全排除库中没有编译该协议的问题,个人建议如果在编写ffmpeg程序过程中如果也有类似的怀疑,你可以用ffmpeg和ffplay命令行试试,如果命令行都不行,那肯定不行,毕竟ffmpeg可执行文件对应能考虑到的各种可能都考虑了,包括硬解码,比如近期就有个客户说用ffmpeg代码去硬解码一个MP4文件发现失效,叫他用命令行试试,也是失效的,所以那就怪不得程序代码的问题,要慢慢查其他可能的问题,最后查到该MP4文件比较特殊,里面有特殊的格式数据,导致按照常规思路解码是行不通的,要换一条道路。

推流到rtsp服务器,也是几经波折,后面左测试右测试,东改改西改改,最后终于查到问题所在,原来在调用avformat_alloc_output_context2的第四个参数的时候,填的空的,如果为空,则保存和推流到rtmp都是成功的,唯独rtsp是失败的,所以建议第三个参数格式信息和第四个参数url地址都填上,尽管后面用avio_open的时候已经会重新填入url地址(这里才是真正地址起作用的时候)。很多时候都是这种微小的细节导致的前功尽弃,最后再努力一把又看到了希望。

## 二、效果图


## 三、体验地址
1. 国内站点:[https://gitee.com/feiyangqingyun](https://gitee.com/feiyangqingyun)
2. 国际站点:[https://github.com/feiyangqingyun](https://github.com/feiyangqingyun)
3. 个人作品:[https://blog.csdn.net/feiyangqingyun/article/details/97565652](https://blog.csdn.net/feiyangqingyun/article/details/97565652)
4. 体验地址:[https://pan.baidu.com/s/1d7TH_GEYl5nOecuNlWJJ7g](https://pan.baidu.com/s/1d7TH_GEYl5nOecuNlWJJ7g) 提取码:01jf 文件名:bin_video_demo。

## 四、功能特点
### 4.1 基础功能
1. 支持各种音频视频文件格式,比如mp3、wav、mp4、asf、rm、rmvb、mkv等。
2. 支持本地摄像头设备,可指定分辨率、帧率。
3. 支持各种视频流格式,比如rtp、rtsp、rtmp、http等。
4. 本地音视频文件和网络音视频文件,自动识别文件长度、播放进度、音量大小、静音状态等。
5. 文件可以指定播放位置、调节音量大小、设置静音状态等。
6. 支持倍速播放文件,可选0.5倍、1.0倍、2.5倍、5.0倍等速度,相当于慢放和快放。
7. 支持开始播放、停止播放、暂停播放、继续播放。
8. 支持抓拍截图,可指定文件路径,可选抓拍完成是否自动显示预览。
8. 支持录像存储,手动开始录像、停止录像,部分内核支持暂停录像后继续录像,跳过不需要录像的部分。
9. 支持无感知切换循环播放、自动重连等机制。
10. 提供播放成功、播放完成、收到解码图片、收到抓拍图片、视频尺寸变化、录像状态变化等信号。
11. 多线程处理,一个解码一个线程,不卡主界面。

### 4.2 特色功能
1. 同时支持多种解码内核,包括qmedia内核(Qt4/Qt5/Qt6)、ffmpeg内核(ffmpeg2/ffmpeg3/ffmpeg4/ffmpeg5)、vlc内核(vlc2/vlc3)、mpv内核(mpv1/mp2)、监控厂家sdk内核等。
2. 非常完善的多重基类设计,新增一种解码内核只需要实现极少的代码量,就可以应用整套机制。
3. 同时支持多种画面显示策略,自动调整(原始分辨率小于显示控件尺寸则按照原始分辨率大小显示,否则等比例缩放)、等比例缩放(永远等比例缩放)、拉伸填充(永远拉伸填充)。所有内核和所有视频显示模式下都支持三种画面显示策略。
4. 同时支持多种视频显示模式,句柄模式(传入控件句柄交给对方绘制控制)、绘制模式(回调拿到数据后转成QImage用QPainter绘制)、GPU模式(回调拿到数据后转成yuv用QOpenglWidget绘制)。
5. 支持多种硬件加速类型,ffmpeg可选dxva2、d3d11va等,mpv可选auto、dxva2、d3d11va,vlc可选any、dxva2、d3d11va。不同的系统环境有不同的类型选择,比如linux系统有vaapi、vdpau,macos系统有videotoolbox。
6. 解码线程和显示窗体分离,可指定任意解码内核挂载到任意显示窗体,动态切换。
7. 支持共享解码线程,默认开启并且自动处理,当识别到相同的视频地址,共享一个解码线程,在网络视频环境中可以大大节约网络流量以及对方设备的推流压力。国内顶尖视频厂商均采用此策略。这样只要拉一路视频流就可以共享到几十个几百个通道展示。
8. 自动识别视频旋转角度并绘制,比如手机上拍摄的视频一般是旋转了90度的,播放的时候要自动旋转处理,不然默认是倒着的。
9. 自动识别视频流播放过程中分辨率的变化,在视频控件上自动调整尺寸。比如摄像机可以在使用过程中动态配置分辨率,当分辨率改动后对应视频控件也要做出同步反应。
10. 音视频文件无感知自动切换循环播放,不会出现切换期间黑屏等肉眼可见的切换痕迹。
11. 视频控件同时支持任意解码内核、任意画面显示策略、任意视频显示模式。
12. 视频控件悬浮条同时支持句柄、绘制、GPU三种模式,非绝对坐标移来移去。
13. 本地摄像头设备支持指定设备名称、分辨率、帧率进行播放。
14. 录像文件同时支持打开的视频文件、本地摄像头、网络视频流等。
15. 瞬间响应打开和关闭,无论是打开不存在的视频或者网络流,探测设备是否存在,读取中的超时等待,收到关闭指令立即中断之前的操作并响应。
16. 支持打开各种图片文件,支持本地音视频文件拖曳播放。
17. 视频控件悬浮条自带开始和停止录像切换、声音静音切换、抓拍截图、关闭视频等功能。
18. 音频组件支持声音波形值数据解析,可以根据该值绘制波形曲线和柱状声音条,默认提供了声音振幅信号。
19. 代码框架和结构优化到极致,性能彪悍,持续迭代更新升级。
20. 源码支持Qt4、Qt5、Qt6,兼容所有版本。

### 4.3 视频控件
1. 可动态添加任意多个osd标签信息,标签信息包括名字、是否可见、字号大小、文本文字、文本颜色、标签图片、标签坐标、标签格式(文本、日期、时间、日期时间、图片)、标签位置(左上角、左下角、右上角、右下角、居中、自定义坐标)。
2. 可动态添加任意多个图形信息,这个非常有用,比如人工智能算法解析后的图形区域信息直接发给视频控件即可。图形信息支持任意形状,直接绘制在原始图片上,采用绝对坐标。
3. 图形信息包括名字、边框大小、边框颜色、背景颜色、矩形区域、路径集合、点坐标集合等。
4. 每个图形信息都可指定三种区域中的一种或者多种,指定了的都会绘制。
5. 内置悬浮条控件,悬浮条位置支持顶部、底部、左侧、右侧。
6. 悬浮条控件参数包括边距、间距、背景透明度、背景颜色、文本颜色、按下颜色、位置、按钮图标代码集合、按钮名称标识集合、按钮提示信息集合。
7. 悬浮条控件一排工具按钮可自定义,通过结构体参数设置,图标可选图形字体还是自定义图片。
8. 悬浮条按钮内部实现了录像切换、抓拍截图、静音切换、关闭视频等功能,也可以自行在源码中增加自己对应的功能。
9. 悬浮条按钮对应实现了功能的按钮,有对应图标切换处理,比如录像按钮按下后会切换到正在录像中的图标,声音按钮切换后变成静音图标,再次切换还原。
10. 悬浮条按钮单击后都用名称唯一标识作为信号发出,可以自行关联响应处理。
11. 悬浮条空白区域可以显示提示信息,默认显示当前视频分辨率大小,可以增加帧率、码流大小等信息。
12. 视频控件参数包括边框大小、边框颜色、焦点颜色、背景颜色(默认透明)、文字颜色(默认全局文字颜色)、填充颜色(视频外的空白处填充黑色)、背景文字、背景图片(如果设置了图片优先取图片)、是否拷贝图片、缩放显示模式(自动调整、等比例缩放、拉伸填充)、视频显示模式(句柄、绘制、GPU)、启用悬浮条、悬浮条尺寸(横向为高度、纵向为宽度)、悬浮条位置(顶部、底部、左侧、右侧)。

### 4.4 内核ffmpeg
1. 支持各种音视频文件、本地摄像头设备,各种视频流网络流。
2. 支持开始播放、暂停播放、继续播放、停止播放、设置播放进度、倍速播放。
3. 可设置音量、静音切换、抓拍图片、录像存储。
4. 自动提取专辑信息比如标题、艺术家、专辑、专辑封面,自动显示专辑封面。
5. 完美支持音视频同步和倍速播放。
6. 解码策略支持速度优先、质量优先、均衡处理、最快速度。
7. 支持手机视频旋转角度显示,比如一般手机拍摄的视频是旋转了90度的,解码显示的时候需要重新旋转90度才是正的。
8. 自动转换yuv420格式,比如本地摄像头是yuyv422格式,有些视频文件是xx格式,统一将非yuv420格式转换,然后再进行处理。
9. 支持硬解码dxva2、d3d11va等,性能极高尤其是大分辨率比如4K视频。
10. 视频响应极低延迟0.2s左右,极速响应打开视频流0.5s左右,专门做了优化处理。
11. 硬解码和GPU绘制组合,极低CPU占用,比海康大华等客户端更优。
12. 支持视频流中的各种音频格式,AAC、PCM、G.726、G.711A、G.711Mu、G.711ulaw、G.711alaw、MP2L2等都支持,推荐选择AAC兼容性跨平台性最好。
13. 视频存储支持yuv、h264、mp4多种格式,音频存储支持pcm、wav、aac多种格式。默认视频mp4格式、音频aac格式。
14. 支持分开存储音频视频文件,也支持合并到一个mp4文件,默认策略是无论何种音视频文件格式存储,最终都转成mp4及aac格式,然后合并成音视频一起的mp4文件。
15. 支持本地摄像头实时视频显示带音频输入输出,音视频录制合并到一个mp4文件。
16. 支持H265编码(现在越来越多的监控摄像头是H265视频流格式)生成视频文件,内部自动识别切换编码格式。
17. 自动识别视频流动态分辨率改动,重新打开视频流。
18. 纯qt+ffmpeg解码,非sdl等第三方绘制播放依赖,gpu绘制采用qopenglwidget,音频播放采用qaudiooutput。
19. 同时支持ffmpeg2、ffmpeg3、ffmpeg4、ffmpeg5版本,全部做了兼容处理。如果需要支持xp需要选用ffmpeg3及以下。

## 五、相关代码
```cpp
#include "ffmpegsavesimple.h"

//用法示例(保存文件/推流)
#if 0
FFmpegSaveSimple *f = new FFmpegSaveSimple(this);
f->setUrl("f:/mp4/1.mp4", "f:/1.mp4");
f->setUrl("f:/mp4/1.mp4", "rtmp://127.0.0.1:6908/stream");
f->start();
#endif

FFmpegSaveSimple::FFmpegSaveSimple(QObject *parent) : QThread(parent)
{
    stopped = false;
    audioIndex = -1;
    videoIndex = -1;

    formatCtxIn = NULL;
    formatCtxOut = NULL;

    //初始化ffmpeg的库
    FFmpegHelper::initLib();
}

FFmpegSaveSimple::~FFmpegSaveSimple()
{
    this->stop();
    this->close();
}

void FFmpegSaveSimple::run()
{
    if (!this->open()) {
        this->close();
        return;
    }

    int ret;
    AVPacket packet;
    qint64 videoCount = 0;
    qint64 startTime = av_gettime();

    while (!stopped) {
        //读取一帧
        ret = av_read_frame(formatCtxIn, &packet);
        int index = packet.stream_index;
        if (ret < 0) {
            if (ret == AVERROR_EOF || ret == AVERROR_EXIT) {
                debug(ret, "文件结束");
                break;
            } else {
                debug(ret, "读取出错");
                continue;
            }
        }

        //取出输入输出流的时间基
        AVStream *streamIn = formatCtxIn->streams[index];
        AVStream *streamOut = formatCtxOut->streams[index];
        AVRational timeBaseIn = streamIn->time_base;
        AVRational timeBaseOut = streamOut->time_base;

        if (index == videoIndex) {
            videoCount++;
        }

        //纠正有些文件比如h264格式的没有pts
        if (packet.pts == AV_NOPTS_VALUE) {
            qreal fps = av_q2d(formatCtxIn->streams[videoIndex]->r_frame_rate);
            FFmpegHelper::rescalePacket(&packet, timeBaseIn, videoCount, fps);
        }

        //延时(防止数据太快给缓存造成太大压力)
        if (index == videoIndex) {
            AVRational timeBase = {1, AV_TIME_BASE};
            int64_t ptsTime = av_rescale_q(packet.dts, timeBaseIn, timeBase);
            int64_t nowTime = av_gettime() - startTime;
            if (ptsTime > nowTime) {
                av_usleep(ptsTime - nowTime);
            }
        }

        //重新调整时间基准
        FFmpegHelper::rescalePacket(&packet, timeBaseIn, timeBaseOut);

        qDebug() << TIMEMS << "发送一帧" << videoCount << packet.flags << packet.pts << packet.dts;
        //ret = av_write_frame(formatCtxOut, &packet);
        ret = av_interleaved_write_frame(formatCtxOut, &packet);
        if (ret < 0) {
            debug(ret, "写数据包");
            break;
        }

        av_packet_unref(&packet);
    }

    //写文件尾
    av_write_trailer(formatCtxOut);
    this->close();
}

bool FFmpegSaveSimple:pen()
{
    if (urlIn.isEmpty() || urlOut.isEmpty()) {
        return false;
    }

    int ret = -1;
    if ((ret = avformat_open_input(&formatCtxIn, urlIn.toUtf8().constData(), 0, NULL)) < 0) {
        debug(ret, "打开输入");
        return false;
    }
    if ((ret = avformat_find_stream_info(formatCtxIn, 0)) < 0) {
        debug(ret, "无流信息");
        return false;
    }

    videoIndex = av_find_best_stream(formatCtxIn, AVMEDIA_TYPE_VIDEO, -1, -1, NULL, 0);
    if (videoIndex < 0) {
        debug(ret, "无视频流");
        return false;
    }

    //既可以是保存到文件也可以是推流(对应格式要区分)
    const char *format = "mp4";
    if (urlOut.startsWith("rtmp://")) {
        format = "flv";
    } else if (urlOut.startsWith("rtsp://")) {
        format = "rtsp";
    }

    QByteArray urlData = urlOut.toUtf8();
    const char *url = urlData.constData();
    ret = avformat_alloc_output_context2(&formatCtxOut, NULL, format, url);
    if (!formatCtxOut) {
        debug(ret, "创建输出");
        return false;
    }

    //根据输入流创建输出流
    for (int i = 0; i < formatCtxIn->nb_streams; i++) {
        AVStream *streamIn = formatCtxIn->streams;
        AVStream *streamOut = avformat_new_stream(formatCtxOut, NULL);
        if (!streamOut) {
            return false;
        }

        //复制各种参数
        ret = FFmpegHelper::copyContext(streamIn, streamOut);
        if (ret < 0) {
            debug(ret, "复制参数");
            return false;
        }        
    }

    //打开输出
    if (!(formatCtxOut->oformat->flags & AVFMT_NOFILE)) {
        ret = avio_open(&formatCtxOut->pb, url, AVIO_FLAG_WRITE);
        if (ret < 0) {
            debug(ret, "打开输出");
            return false;
        }
    }

    //写文件头
    ret = avformat_write_header(formatCtxOut, NULL);
    if (ret < 0) {
        debug(ret, "写文件头");
        return false;
    }

    debug(0, QString("打开成功: %1").arg(urlIn));
    if (format != "mp4") {
        debug(0, QString("开始推流: %1").arg(urlOut));
    } else {
        debug(0, QString("开始录像: %1").arg(urlOut));
    }

    return true;
}

void FFmpegSaveSimple::close()
{
    stopped = false;
    if (formatCtxOut) {
        debug(0, QString("关闭成功: %1").arg(urlIn));
    }

    if (formatCtxIn) {
        avformat_close_input(&formatCtxIn);
        formatCtxIn = NULL;
    }

    if (formatCtxOut && !(formatCtxOut->oformat->flags & AVFMT_NOFILE)) {
        avio_close(formatCtxOut->pb);
    }

    if (formatCtxOut) {
        avformat_free_context(formatCtxOut);
        formatCtxOut = NULL;
    }
}

void FFmpegSaveSimple::debug(int ret, const QString &msg)
{
    QString text = (ret < 0 ? QString("%1 错误: %2").arg(msg).arg(FFmpegHelper::getError(ret)) : msg);
    qDebug() << TIMEMS << text;
}

void FFmpegSaveSimple::setUrl(const QString &urlIn, const QString &urlOut)
{
    this->urlIn = urlIn;
    this->urlOut = urlOut;
}

void FFmpegSaveSimple::stop()
{
    this->stopped = true;
    this->wait();
}
```

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