项目实战:Qt+ffmpeg摄像头检测工具

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红胖子(红模仿)的博文大全:开发技术集合(包含Qt实用技术、树莓派、三维、OpenCV、OpenGL、ffmpeg、OSG、单片机、软硬结合等等)持续更新中…(点击传送门)

Qt开发专栏:项目实战(点击传送门)
Qt开发专栏:三方库开发技术

需求

  打开检测摄像头工具,包括分辨率和帧率。

Demo

  项目实战:Qt+ffmpeg摄像头检测工具

  项目实战:Qt+ffmpeg摄像头检测工具

体验下载地址

  CSDN:https://download.csdn.net/download/qq21497936/12815691
  QQ群:1047134658(点击“文件”搜索“ffmpegCameraTool”,群内与博文同步更新)

涉及其他技术

  QCameraInfo打开摄像头偶尔拿不到摄像头;
  QCamera动态切换分辨率会导致崩溃;
  QCamera处理高分辨率存在卡顿问题;
  OpenCV无法拿取摄像头;
  OpenCV设置高分辨率存在帧率跟不上,卡顿问题;
  OpenCV保存高分辨率视频需要修改源码,否则限制mat上限大小为0xFFFF;
  OpenCV保存高分辨率修改源码后存储视频会导致通道混乱,需要手动矫正颜色通道。

v1.0.0功能

程序启动打开计算机默认第一个摄像头,最高分辨率最高帧率打开;
支持动态切换分辨率和帧率;
支持原图显示,等比例显示;
多个设备终端测试可用;

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核心代码

FfmpegCameraManager.h

#ifndef FFMPEGCAMERAMANAGER_H
#define FFMPEGCAMERAMANAGER_H

/************************************************************\
* 控件名称: FfmpegCameraManager, ffmpeg管理类(用于摄像头操作)
* 控件描述:
* 1.打开摄像头
* 2.支持动态切换分辨率
* 作者:红模仿 联系方式:QQ21497936
* 博客地址:https://blog.csdn.net/qq21497936
* 日期 版本 描述
* 2018年09年14日 v1.0.0 ffmpeg模块封装空类
* 2020年09年05日 v1.1.0 ffmpeg打开摄像头,支持的动态分辨率切换
\************************************************************/

#include <QObject>
#include <QString>
#include <QDebug>
#include <QTimer>
#include <QThread>
#include <QImage>
#include <QProcess>
#include <QMessageBox>

extern "C" {
#include "libavcodec/avcodec.h"
#include "libavformat/avformat.h"
#include "libswscale/swscale.h"
#include "libavdevice/avdevice.h"
#include "libavformat/version.h"
#include "libavutil/time.h"
#include "libavutil/mathematics.h"
#include "libavformat/avformat.h"
#include "libswscale/swscale.h"
#include "libswresample/swresample.h"
#include "errno.h"
#include "error.h"
}

#define LOG qDebug()<<__FILE__<<__LINE__

class FfmpegCameraManager : public QObject
{
Q_OBJECT
public:

public:
explicit FfmpegCameraManager(QObject *parent = nullptr);

signals:
void signal_captureOneFrame(QImage image);

public:
static QString getAvcodecConfiguration();

public:
bool init();
bool openUsbCamera();
QString getUsbCameraName();
QList<QString> getUsbCameraInfo();

public slots:
void slot_start();
void slot_stop();
void slot_setSizeFps(int index);

protected slots:
void slot_captureOneFrame();

signals:

public slots:

private:
static bool _init;

AVFormatContext *_pAVFormatContext; // 全局上下文
AVInputFormat *_pAVInputFormat;
AVDictionary* _pAVDictionary; // 打开编码器的配置

AVCodecContext *_pAVCodecContextForAudio; // 音频解码器上下文
AVCodecContext *_pAVCodecContextForVideo; // 视频解码器上下文(不带音频)

AVCodec * _pAVCodecForAudio; // 音频解码器
AVCodec * _pAVCodecForVideo; // 视频解码器(不带音频)

int _streamIndexForAudio; // 音频流序号
int _streamIndexForVideo; // 视频流序号

SwrContext *_pSwrContextForAudio; // 音频转换上下文

bool _running;
bool _first;
bool _opened;
uint8_t *_pOutBuffer;

AVFrame * _pFrame;
AVFrame * _pFrameRGB;
AVPacket *_pAVPacket;
SwsContext *_pSwsContext;

int _videoIndex;

QString _cameraDescription;

QList<QSize> _listSize;
QList<int> _listFps;
QList<QString> _listSizeFpsInfo;
int _currentSuzeFpsIndex;
};

#endif // FfmpegCameraManager_H

FfmpegCameraManager.cpp

...
void FfmpegCameraManager::slot_captureOneFrame()
{
if(_first)
{
// 读取一个媒体文件的数据包以获取流信息
if(avformat_find_stream_info(_pAVFormatContext, NULL) < 0)
{
LOG << "Couldn't find stream information";
}else{
LOG << "Success find stream information";
}
// 循环查找数据包包含的流信息,直到找到视频类型的流
// 便将其记录下来 保存到videoStream变量中
_videoIndex = -1;
for(int index = 0; index < _pAVFormatContext->nb_streams; index++)
{
if(_pAVFormatContext->streams[index]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
{
_videoIndex = index;
break;
}
}
if(_videoIndex == -1)
{
LOG << "Couldn't find a video stream";
}else{
LOG << "Success find a video stream";
}

_pAVCodecContextForVideo = _pAVFormatContext->streams[_videoIndex]->codec;
_pAVCodecForVideo = avcodec_find_decoder(_pAVCodecContextForVideo->codec_id);
//软编码
// _pAVCodecForVideo = avcodec_find_encoder(AV_CODEC_ID_H264);
//硬编码
// _pAVCodecForVideo = avcodec_find_encoder_by_name("nvenc_h264");
if(_pAVCodecForVideo == NULL)
{
qDebug() << ("Codec not found.\n");
}else{

qDebug() << "Codec found Successfuly!\n";
}
if(avcodec_open2(_pAVCodecContextForVideo, _pAVCodecForVideo, NULL) < 0)//打开解码器
{
LOG << "Failed to open codec";
}else{
LOG << "Success open codec";
}

//分配一个AVFrame并将其字段设置为默认值
if(_pFrame == 0)
{
_pFrame = av_frame_alloc();
}
if(_pFrameRGB == 0)
{
_pFrameRGB = av_frame_alloc();
}
//分配和返回一个SwsContext你需要它来执行使用swsscale()的缩放/转换操作
_pSwsContext = sws_getContext(_pAVCodecContextForVideo->width,
_pAVCodecContextForVideo->height,
_pAVCodecContextForVideo->pix_fmt,
_pAVCodecContextForVideo->width,
_pAVCodecContextForVideo->height,
AV_PIX_FMT_RGB32,
SWS_BICUBIC,
NULL,
NULL,
NULL);
int numBytes = avpicture_get_size(AV_PIX_FMT_RGB32,
_pAVCodecContextForVideo->width,
_pAVCodecContextForVideo->height);
LOG << "numBytes:" << numBytes;
_pOutBuffer = (uint8_t *) av_malloc(numBytes * sizeof(uint8_t));
avpicture_fill((AVPicture *)_pFrameRGB,
_pOutBuffer,
AV_PIX_FMT_RGB32,
_pAVCodecContextForVideo->width,
_pAVCodecContextForVideo->height);//根据指定的图像参数和提供的图像数据缓冲区设置图像域
int ySize = _pAVCodecContextForVideo->width * _pAVCodecContextForVideo->height;
LOG;
//分配一个packet
if(_pAVPacket == 0)
{
LOG;
_pAVPacket = (AVPacket *)malloc(sizeof(AVPacket));
//分配packet的数据
av_new_packet(_pAVPacket, ySize);
}else{
LOG;
av_free_packet(_pAVPacket);
av_new_packet(_pAVPacket, ySize);
LOG;
}
_first = false;
}
// 解码压缩
if(av_read_frame(_pAVFormatContext, _pAVPacket) < 0)
{
LOG << "解码失败";
return;
}
if(_pAVPacket->stream_index == _videoIndex)
{
int gotPicture;
// 解码一帧视频数据
int ret = avcodec_decode_video2(_pAVCodecContextForVideo, _pFrame, &gotPicture, _pAVPacket);
if(ret < 0)
{
LOG << "decode error";
}
if(gotPicture)
{
// 缩放图像切片,并将得到的缩放切片放在pFrameRGB->data图像中
sws_scale(_pSwsContext,
(uint8_t const * const *)_pFrame->data,
_pFrame->linesize,
0,
_pAVCodecContextForVideo->height,
_pFrameRGB->data,
_pFrameRGB->linesize);

QImage tmpImg((uchar *)_pOutBuffer,
_pAVCodecContextForVideo->width,
_pAVCodecContextForVideo->height,
QImage::Format_RGB32);
QImage image = tmpImg.copy();
LOG << "get a pciture";
emit signal_captureOneFrame(image);
QTimer::singleShot(10, this, SLOT(slot_captureOneFrame()));
}
}
}
...

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