QT | 聊聊QT与直播流播放——从QMediaPlayer到Qt-AV

2023-03-10 23:02:32

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这段时间需要用QT开发一个播放直播流的功能，能够播放各种格式的直播流，并且CPU占用率不要太高（可以占用GPU），这些是我们的目标。

直播流推流的技术进展在上一篇博客中已经提到了，目前我的能力范围内只能推送RTMP格式的链接，所以需要播放端能够解析这种格式的链接。

下面是一张自己做的图，对QT可调用的几种播放方面的开源库进行对比：

Stage1：QT原生播放方式：QT QMediaPlayer

这种方式有两个优点：

无需额外的库，直接可以使用且实现方式简单，已经有大量的例子
CPU占用率低，主要使用GPU

缺点：

支持的视频格式少，跟具体运行在哪个操作系统上有关。在Windows上需要安装LAVFilter等解码器才能支持很多的播放格式
无法打开非HTTP格式开头的直播流链接

代码示例：

     QWidget wi;

     QMediaPlayer* player = new QMediaPlayer(, QMediaPlayer::VideoSurface);

     QVideoWidget* vw = new QVideoWidget;

     QVBoxLayout* lay =  new QVBoxLayout;

     lay->addWidget(vw);

     vw->setMinimumSize(, );

     lay->setSizeConstraint(QLayout::SetMinimumSize);

     wi.setLayout(lay);

     player->setVideoOutput(vw);

     QNetworkRequest req(QUrl("http://pull-g.kktv8.com/livekktv/100987038.flv"));

     QMediaContent c(req);

     player->setMedia(c);

     player->play();

Stage2：使用OpenCV进行播放

优点：

支持的播放格式多
相应的示例程序多

缺点：

虽然底层调用的也是ffmpeg的库，但是OpenCV是将收到的直播流转换成了一张一张的图片，然后再一张一张的图片按顺序播放出来的
没有使用GPU，只使用了CPU，会造成CPU占用率极高（实际测试中，总能占满CPU）
代码编写麻烦

Stage3：使用Qt-vlc方式

优点：

支持的格式众多
可以打开多种直播流链接

缺点：

编译时比较麻烦

上图是目前支持的平台，链接中都是编译过可以直接用的库，只需要配置到相应位置即可

（头文件和lib库在QT的.pro文件中添加进去即可，DLL库需要将相应路径添加到系统环境变量中，具体可以参考：QT总结第3篇：如何在QT中添加.lib，.dll还有.h文件）

综合来说较为推荐

Stage4：使用FQFlib方式

Github地址：https://github.com/zuozhulin88/FQFLib
项目官网：http://fqflib.zuozl.com/

在VLC没配置成后，就搜索"qt rtmp"，找到了这个项目。这是一个正在成长中的项目，发布日期为2018年4月3日，距离现在仅有11天。主要是为了实现基于FFmpeg的rtsp/rtmp网络流媒体播放库。

作者仅给出了相应的库文件，以及一个基于QT的可运行在Visual Studio中的例子。

在经过尝试使用VS运行失败后，还是决定使用最熟悉的QT Creator运行，然后仿照在VS平台的例子，自己修改出来了一个例子，见GITHUB仓库

但是这个例子可以解析HTTP的直播链接，如CCTV1的：http://ivi.bupt.edu.cn/hls/cctv1hd.m3u8

对于RTMP的链接，虽然可以加载，但是总是无法解析，遂放弃FQFlib的方式，继续寻找新方式。于是找到了QT-AV。

Stage5: Qt-AV开源项目

GITHUB地址：https://github.com/wang-bin/QtAV
官方主页：http://www.qtav.org/

官方介绍：

QtAV is a multimedia playback library based on Qt and FFmpeg. It can help you to write a player with less effort than ever before.

QtAV has been added to FFmpeg projects page http://ffmpeg.org/projects.html

这个项目是2012年开始的，已经被ffmpeg官方收录了，的确是非常的方便。

下面简单写一下在Windows系统下的Qt-AV安装方式和使用方法，官方的文档在这里：https://github.com/wang-bin/QtAV/wiki/Build-QtAV，个人感觉没有说的很清楚，所以写一下自己踩过坑后的总结

1. 安装QT MSVC 2015 + VS2015

参考之前我的文章：http://www.cnblogs.com/QingHuan/p/7685328.html

2. 安装ffmpeg

下载链接：https://ffmpeg.zeranoe.com/builds/

将右边的Shared版本和Dev版本都下载下来，分别是DLL动态链接库、头文件和LIB。

头文件和lib库在QT的.pro文件中添加进去即可（第三步再进行添加），DLL库需要将相应路径添加到系统环境变量中，具体可以参考：QT总结第3篇：如何在QT中添加.lib，.dll还有.h文件

Windows系统的环境变量一般在重启后才会生效。

头文件和LIB文件的书写示例：

INCLUDEPATH += D:\ffmpeg\include

LIBS += -LD:\ffmpeg\lib -lavutil -lavformat -lavcodec -lswscale

3. 安装Qt-AV

下载源代码：

git clone https://github.com/wang-bin/QtAV.git

git submodule update --init

打开QtAV.pro，在Qt-Creator中将头文件和lib库在.pro文件中添加进去
点击Build
点击Run，如果出现下图则说明编译成功

将编译后的库放在合适的位置，使QT-AV真正的作为库可以被调用

打开build-QtAV-Desktop_Qt_5_7_1_MSVC2015_64bit-Debug文件夹，这个文件夹是和git clone之后的那个目录同级的，

找到sdk_install.bat，这个脚本能够自动将相应的DLL文件复制到正确的位置，可以看一下代码，很容易理解：

mkdir D:\Qt\Qt5.7.1\5.7\msvc2015_64\include\QtAV\

copy /y C:\Users\Bert\Documents\Qt_Project\qt-ffmpeg\build-QtAV-Desktop_Qt_5_7_1_MSVC2015_64bit-Debug\lib_win_x86_64\*Qt*AV*.lib* D:\Qt\Qt5.7.1\5.7\msvc2015_64\lib\

copy /y C:\Users\Bert\Documents\Qt_Project\qt-ffmpeg\build-QtAV-Desktop_Qt_5_7_1_MSVC2015_64bit-Debug\lib_win_x86_64\QtAV1.lib D:\Qt\Qt5.7.1\5.7\msvc2015_64\lib\Qt5AV.lib

copy /y C:\Users\Bert\Documents\Qt_Project\qt-ffmpeg\build-QtAV-Desktop_Qt_5_7_1_MSVC2015_64bit-Debug\lib_win_x86_64\QtAVd1.lib D:\Qt\Qt5.7.1\5.7\msvc2015_64\lib\Qt5AVd.lib

copy /y C:\Users\Bert\Documents\Qt_Project\qt-ffmpeg\build-QtAV-Desktop_Qt_5_7_1_MSVC2015_64bit-Debug\tools\install_sdk\mkspecs\features\av.prf D:\Qt\Qt5.7.1\5.7\msvc2015_64\mkspecs\features\av.prf

copy /y C:\Users\Bert\Documents\Qt_Project\qt-ffmpeg\build-QtAV-Desktop_Qt_5_7_1_MSVC2015_64bit-Debug\tools\install_sdk\mkspecs\modules\qt_lib_av*.pri D:\Qt\Qt5.7.1\5.7\msvc2015_64\mkspecs\modules\

copy /y C:\Users\Bert\Documents\Qt_Project\qt-ffmpeg\build-QtAV-Desktop_Qt_5_7_1_MSVC2015_64bit-Debug\bin\Qt*AV*.dll D:\Qt\Qt5.7.1\5.7\msvc2015_64\bin\

mkdir D:\Qt\Qt5.7.1\5.7\msvc2015_64\include\QtAVWidgets\

copy /y C:\Users\Bert\Documents\Qt_Project\qt-ffmpeg\build-QtAV-Desktop_Qt_5_7_1_MSVC2015_64bit-Debug\lib_win_x86_64\*Qt*AV*.lib* D:\Qt\Qt5.7.1\5.7\msvc2015_64\lib\

copy /y C:\Users\Bert\Documents\Qt_Project\qt-ffmpeg\build-QtAV-Desktop_Qt_5_7_1_MSVC2015_64bit-Debug\lib_win_x86_64\QtAVWidgets1.lib D:\Qt\Qt5.7.1\5.7\msvc2015_64\lib\Qt5AVWidgets.lib

copy /y C:\Users\Bert\Documents\Qt_Project\qt-ffmpeg\build-QtAV-Desktop_Qt_5_7_1_MSVC2015_64bit-Debug\lib_win_x86_64\QtAVWidgetsd1.lib D:\Qt\Qt5.7.1\5.7\msvc2015_64\lib\Qt5AVWidgetsd.lib

copy /y C:\Users\Bert\Documents\Qt_Project\qt-ffmpeg\build-QtAV-Desktop_Qt_5_7_1_MSVC2015_64bit-Debug\tools\install_sdk\mkspecs\features\avwidgets.prf D:\Qt\Qt5.7.1\5.7\msvc2015_64\mkspecs\features\avwidgets.prf

copy /y C:\Users\Bert\Documents\Qt_Project\qt-ffmpeg\build-QtAV-Desktop_Qt_5_7_1_MSVC2015_64bit-Debug\tools\install_sdk\mkspecs\modules\qt_lib_avwidgets*.pri D:\Qt\Qt5.7.1\5.7\msvc2015_64\mkspecs\modules\

copy /y C:\Users\Bert\Documents\Qt_Project\qt-ffmpeg\build-QtAV-Desktop_Qt_5_7_1_MSVC2015_64bit-Debug\bin\Qt*AV*.dll D:\Qt\Qt5.7.1\5.7\msvc2015_64\bin\

copy /y C:\Users\Bert\Documents\Qt_Project\qt-ffmpeg\QtAV\tools\install_sdk\..\..\src\QtAV\*.h D:\Qt\Qt5.7.1\5.7\msvc2015_64\include\QtAV\

copy /y C:\Users\Bert\Documents\Qt_Project\qt-ffmpeg\QtAV\tools\install_sdk\..\..\src\QtAV\QtAV D:\Qt\Qt5.7.1\5.7\msvc2015_64\include\QtAV\

copy /y C:\Users\Bert\Documents\Qt_Project\qt-ffmpeg\QtAV\tools\install_sdk\..\..\widgets\QtAVWidgets\*.h D:\Qt\Qt5.7.1\5.7\msvc2015_64\include\QtAVWidgets\

copy /y C:\Users\Bert\Documents\Qt_Project\qt-ffmpeg\QtAV\tools\install_sdk\..\..\widgets\QtAVWidgets\QtAVWidgets D:\Qt\Qt5.7.1\5.7\msvc2015_64\include\QtAVWidgets\

mkdir D:\Qt\Qt5.7.1\5.7\msvc2015_64\include\QtAV\5.7.\QtAV\

xcopy /s /q /y /i C:\Users\Bert\Documents\Qt_Project\qt-ffmpeg\QtAV\tools\install_sdk\..\..\src\QtAV\private D:\Qt\Qt5.7.1\5.7\msvc2015_64\include\QtAV\private

xcopy /s /q /y /i C:\Users\Bert\Documents\Qt_Project\qt-ffmpeg\QtAV\tools\install_sdk\..\..\src\QtAV\private D:\Qt\Qt5.7.1\5.7\msvc2015_64\include\QtAV\5.7.\QtAV\private

xcopy /s /q /y /i C:\Users\Bert\Documents\Qt_Project\qt-ffmpeg\build-QtAV-Desktop_Qt_5_7_1_MSVC2015_64bit-Debug\bin\QtAV D:\Qt\Qt5.7.1\5.7\msvc2015_64\qml\QtAV

copy /y C:\Users\Bert\Documents\Qt_Project\qt-ffmpeg\QtAV\tools\install_sdk\..\..\qml\plugins.qmltypes D:\Qt\Qt5.7.1\5.7\msvc2015_64\qml\QtAV\

此时就可以使用所有QT-AV的例子了，也可以创造自己的新工程并调用它。

注意：在DEBUG模式下编译的QT-AV只能让同样在DEBUG模式下编译的工程使用，

如果你想要使用windeployqt来打包你的程序（即生成绿色无安装版本程序），需要将QT-AV和你自己的工程都在QT Creator的release模式下进行编译。

更多关于使用windeployqt来打包程序的细节不在此赘述。我已经将自己打包的一个程序发布在了GITHUB上，可以参考一下：https://github.com/zhixuanli/qt-av-stream-player

4. 打开一个播放视频的程序并改造它

切换当前目录到如下位置：

\QtAV\examples\simpleplayer

点击打开simpleplayer_sdk.pro来在QT Creator中打开这个工程，不要打开simpleplayer.pro；

然后找到playerwindow.cpp，将68行进行如下修改，即可打开指定直播流链接（任意ffmpeg支持的格式，RTMP也支持），而非从本地加载一个视频

 //    QString file = QFileDialog::getOpenFileName(0, tr("Open a video"));

     QString file = "rtmp://live.hkstv.hk.lxdns.com/live/hks";

再编译-运行，点击open即可打开香港位置的这个RTMP格式的直播流

相应的源代码和绿色版程序已经放在了我的仓库里：https://github.com/zhixuanli/qt-av-stream-player

5. 站在Qt-AV的角度看FQFlib

Qt-AV其实已经完成了FQFlib所要开发的对RTMP和RSTP格式直播流播放的支持，而且根据目前的实际测试其并不能播放RTMP（也可能是我自己没写好）

但是在已经有*的情况下，不太建议FQFlib的作者继续重新造*

RTMP测试源：rtmp://live.hkstv.hk.lxdns.com/live/hks

RTSP测试源：rtsp://184.72.239.149/vod/mp4://BigBuckBunny_175k.mov

多说一点：

HTTP和RTMP是直播流链接的格式，而直播流本身也有编码格式和封装格式。编码格式如h.264格式（也叫MPEG-4）等；封装格式则为MP4、WMV、FLV等。具体可以在推流时使用不同的ffmpeg参数进行设置。

H.264的*介绍：

H.264，又称为MPEG-4第10部分，高级视频编码（英语：MPEG-4 Part 10, Advanced Video Coding，缩写为MPEG-4 AVC）是一种面向块，基于运动补偿的视频编码标准（英语：Video_coding_format）。

MP4和MPEG4并不同：参考自：Difference between MPEG4 and MP4

Key difference: MPEG-4 is a method of defining compression of audio and visual digital data. MPEG-4 can be used for compression of AV data for web, as used for streaming media, for CD distribution, as well as for voice broadcast television applications. The MP4 is a container format. This means that it can be used to store audio and/or video data.

总结

综合来说，Qt-AV给我留下的印象最好，其经过了6个年头的发展，也有了多次的版本迭代，已经较为完善。

如果您想要使用QT开发功能强大，支持播放“格式”众多且代码简单的播放器，非常推荐使用Qt-AV

本文写于2018年4月14日，信息具有时效性~

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