Qt音視頻開發(fā)之音頻播放QAudioOutput的實現(xiàn)

更新時間：2023年03月10日 10:54:12 作者：Qt自定義控件

這篇文章主要為大家詳細介紹了如何利用Qt實現(xiàn)音頻播放QAudioOutput功能，文中的示例代碼講解詳細，對我們學習Qt開發(fā)有一定的幫助，需要的可以參考一下

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備（可能電腦上有多個音頻輸出設備），設置音頻數(shù)據(jù)格式（采樣率、通道數(shù)量、比特率等）。當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
    //先關閉設備
    this->closeAudioInput();
    //初始化音頻格式
    QAudioFormat format;
    AudioHelper::initAudioFormat(format, sampleRate, channelCount, sampleSize);

    //找到指定設備并實例化音頻類(為空則采用默認設備)
    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
    deviceInput = audioInput->start();
    //將音頻輸入設備的數(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
    //先關閉設備
    this->closeAudioOutput();
    //初始化音頻格式
    QAudioFormat format;
    AudioHelper::initAudioFormat(format, sampleRate, channelCount, sampleSize);

    //找到指定設備并實例化音頻類(為空則采用默認設備)
    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
    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)絡音視頻文件，自動識別文件長度、播放進度、音量大小、靜音狀態(tài)等。
文件可以指定播放位置、調節(jié)音量大小、設置靜音狀態(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覽。
支持錄像存儲，手動開始錄像、停止錄像，部分內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核，包括qmedia內核（Qt4/Qt5/Qt6）、ffmpeg內核（ffmpeg2/ffmpeg3/ffmpeg4/ffmpeg5）、vlc內核（vlc2/vlc3）、mpv內核（mpv1/mp2）、?？祍dk、easyplayer內核等。
非常完善的多重基類設計，新增一種解碼內核只需要實現(xiàn)極少的代碼量，就可以應用整套機制。
同時支持多種畫面顯示策略，自動調整（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（永遠等比例縮放）、拉伸填充（永遠拉伸填充）。所有內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（回調拿到數(shù)據(jù)后轉成QImage用QPainter繪制）、GPU模式（回調拿到數(shù)據(jù)后轉成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，默認開啟并且自動處理，當識別到相同的視頻地址，共享一個解碼線程，在網(wǎng)絡視頻環(huán)境中可以大大節(jié)約網(wǎng)絡流量以及對方設備的推流壓力。國內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。
自動識別視頻旋轉角度并繪制，比如手機上拍攝的視頻一般是旋轉了90度的，播放的時候要自動旋轉處理，不然默認是倒著的。
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整尺寸。比如攝像機可以在使用過程中動態(tài)配置分辨率，當分辨率改動后對應視頻控件也要做出同步反應。
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，非絕對坐標移來移去。
本地攝像頭設備支持指定設備名稱、分辨率、幀率進行播放。
錄像文件同時支持打開的視頻文件、本地攝像頭、網(wǎng)絡視頻流等。
瞬間響應打開和關閉，無論是打開不存在的視頻或者網(wǎng)絡流，探測設備是否存在，讀取中的超時等待，收到關閉指令立即中斷之前的操作并響應。
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，默認提供了聲音振幅信號。
各組件中極其詳細的打印信息提示，尤其是報錯信息提示，封裝的統(tǒng)一打印格式。針對現(xiàn)場復雜的設備環(huán)境測試極其方便有用，相當于精確定位到具體哪個通道哪個步驟出錯。
代碼框架和結構優(yōu)化到最優(yōu)，性能強悍，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標簽信息，標簽信息包括名字、是否可見、字號大小、文本文字、文本顏色、標簽圖片、標簽坐標、標簽格式（文本、日期、時間、日期時間、圖片）、標簽位置（左上角、左下角、右上角、右下角、居中、自定義坐標）。
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。
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。
內置懸浮條控件，懸浮條位置支持頂部、底部、左側、右側。
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、按鈕圖標代碼集合、按鈕名稱標識集合、按鈕提示信息集合。
懸浮條控件一排工具按鈕可自定義，通過結構體參數(shù)設置，圖標可選圖形字體還是自定義圖片。
懸浮條按鈕內部實現(xiàn)了錄像切換、抓拍截圖、靜音切換、關閉視頻等功能，也可以自行在源碼中增加自己對應的功能。
懸浮條按鈕對應實現(xiàn)了功能的按鈕，有對應圖標切換處理，比如錄像按鈕按下后會切換到正在錄像中的圖標，聲音按鈕切換后變成靜音圖標，再次切換還原。
懸浮條按鈕單擊后都用名稱唯一標識作為信號發(fā)出，可以自行關聯(lián)響應處理。
懸浮條空白區(qū)域可以顯示提示信息，默認顯示當前視頻分辨率大小，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（默認透明）、文字顏色（默認全局文字顏色）、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、右側）。