Qt編寫視頻監控系統75-計算實時碼率並顯示

一、前言

做監控攝像頭的實時視頻顯示,一般還會要求統計實時碼率顯示在通道畫面上,一個是爲了測試下整個軟件的性能,同時也看下當前到底是主碼流還是子碼流,設備到底是不是真的按照設定的碼流大小來傳輸視頻數據的。視頻碼率就是數據傳輸時單位時間傳送的數據位數,一般我們用的單位是kbps即千位每秒。通俗一點的理解就是取樣率,單位時間內取樣率越大,精度就越高,處理出來的文件就越接近原始文件。但是文件體積與取樣率是成正比的,所以幾乎所有的編碼格式重視的都是如何用最低的碼率達到最少的失真,圍繞這個核心衍生出來的cbr(固定碼率)與vbr(可變碼率),都是在這方面做的文章,不過事情總不是絕對的,舉例來看,對於一個音頻,其碼率越高,被壓縮的比例越小,音質損失越小,與音源的音質越接近。

在ffmpeg解碼後,如果需要統計實時碼率,一般需要先知道幀率,比如幀率是25,則統計25幀視頻的包大小,累計和就是碼率,可能和實際會有一點偏差,偏差不大,這個碼率計算後,通過信號發出去,接收到的地方,可以用文字水印的方式濾鏡加入到視頻幀中,然後用OSD的方式貼到攝像頭。其實攝像頭廠家可能也具備了實時碼率的OSD標籤設置,開啓即可,開啓後攝像頭端就自己計算好了,傳輸過來的視頻流就帶上了碼率。

二、效果圖

三、體驗地址

  1. 國內站點:https://gitee.com/feiyangqingyun
  2. 國際站點:https://github.com/feiyangqingyun
  3. 個人作品:https://blog.csdn.net/feiyangqingyun/article/details/97565652
  4. 體驗地址:https://pan.baidu.com/s/1d7TH_GEYl5nOecuNlWJJ7g 提取碼:01jf 文件名:bin_video_system。

四、相關代碼

void FFmpegThread::checkRealPacketSize(AVPacket *packet, int maxCount)
{
    realPacketCount++;
    realPacketSize += packet->size;
    if (realPacketCount == maxCount) {
        qreal kbps = (qreal)realPacketSize / 100;
        //debug("實時碼率", QString("大小: %1 kbps").arg(QString::number(kbps, 'f', 0)));
        emit receiveKbps(kbps, maxCount);
        realPacketSize = 0;
        realPacketCount = 0;
    }
}

void FFmpegThread::decodeVideo0(AVPacket *packet)
{
    if (countKbps) {
        checkRealPacketSize(packet, frameRate);
    }

    //有些首幀開始的時間不是0而是一個指定的時間所以需要減去
    if (videoFirstPts > 5000) {
        packet->pts -= videoFirstPts;
        packet->dts = packet->pts;
    }

    if (useSync) {
        //加入到隊列交給解碼同步線程處理
        videoSync->append(FFmpegHelper::creatPacket(packet));
    } else {
        //直接當前線程解碼
        decodeVideo1(packet);
        if (decodeType != DecodeType_Fastest) {
            FFmpegHelper::delayTime(formatCtx, packet, startTime);
        }
    }
}

void frmDemoVideoOsd::receiveKbps(qreal kbps, int frameRate)
{
    OsdInfo osd;
    osd.name = "kbps";
    osd.color = "#FF0000";
    osd.fontSize = fontSize;
    osd.position = OsdPosition_RightTop;
    osd.text = QString("%1 kbps\n%2 fps").arg((int)kbps).arg(frameRate);
    ui->videoWidget->setOsd(osd);
}

五、功能特點

5.1 軟件模塊

  1. 視頻監控模塊,各種停靠小窗體子模塊,包括設備列表、圖文警情、窗口信息、雲臺控制、預置位、巡航設置、設備控制、懸浮地圖、網頁瀏覽等。
  2. 視頻回放模塊,包括本地回放、遠程回放、設備播放、圖片回放、視頻上傳等。
  3. 電子地圖模塊,包括圖片地圖、在線地圖、離線地圖、路徑規劃等。
  4. 日誌查詢模塊,包括本地日誌、設備日誌等。
  5. 系統設置模塊,包括系統設置(基本設置、視頻參數、數據庫設置、地圖配置、串口配置等)、錄像機管理、攝像機管理、輪詢配置、錄像計劃、用戶管理等。

5.2 基礎功能

  1. 支持各種視頻流(rtsp、rtmp、http等)、視頻文件(mp4、rmvb、avi等)、本地USB攝像機播放。
  2. 支持多畫面切換,包括1、4、6、8、9、13、16、25、36、64畫面切換。
  3. 支持全屏切換,多種切換方式包括鼠標右鍵菜單、工具欄按鈕、快捷鍵(alt+enter全屏,esc退出全屏)。
  4. 支持視頻輪詢,包括1、4、9、16畫面輪詢,可設置輪詢分組(輪詢預案)、輪詢間隔、碼流類型等。
  5. 支持onvif協議,包括設備搜索、雲臺控制、預置位、設備控制(圖片參數、校對時間、系統重啓,抓拍圖片等)。
  6. 支持權限管理,不同的用戶可以對應不同的模塊權限,比如刪除日誌、關閉系統等。
  7. 數據庫支持多種,包括sqlite、mysql、sqlserver、postgresql、oracle、人大金倉等。
  8. 本地USB攝像機支持設置分辨率、幀率等參數。
  9. 所有停靠模塊都自動生成對應的菜單用來控制顯示和隱藏,在標題欄右鍵可以彈出。
  10. 支持顯示所有模塊、隱藏所有模塊、復位普通佈局、復位全屏佈局。
  11. 雙擊設備彈出實時預覽視頻,支持圖片地圖、在線地圖、離線地圖等。
  12. 攝像機節點拖曳到對應窗體播放視頻,同時支持拖曳本地文件直接播放。
  13. 刪除視頻支持鼠標右鍵刪除、懸浮條關閉刪除、拖曳到視頻監控面板外刪除等多種方式。
  14. 圖片地圖上設備按鈕可自由拖動,自動保存位置信息。百度地圖上可以鼠標單擊獲取經緯度信息,用來更新設備位置。
  15. 視頻監控面板窗體中任意通道支持拖曳交換,瞬間響應。
  16. 封裝了百度地圖,視圖切換,運動軌跡,設備點位,鼠標按下獲取經緯度等。
  17. 雙擊節點、拖曳節點、拖曳窗體交換位置等操作,均自動更新保存最後的播放地址,下次軟件打開自動應用。
  18. 右下角音量條控件,失去焦點自動隱藏,音量條帶靜音圖標。
  19. 支持視頻截圖,可指定單個或者對所有通道截圖,底部小工具欄也有截圖按鈕。
  20. 支持超時自動隱藏鼠標指針、自動全屏機制。
  21. 支持onvif雲臺控制,可上下左右移動雲臺攝像機,包括復位和焦距調整等。
  22. 支持onvif預置位,可以添加、刪除、修改預置位,可以調用起始位。
  23. 支持onvif圖像參數設置,包括明亮度、對比度、飽和度、尖銳度等。
  24. 支持onvif其他操作,包括抓圖、網絡設置、校時、重啓、事件訂閱等。
  25. 支持任意onvif攝像機,包括但不限於海康、大華、宇視、天地偉業、華爲等。
  26. 可保存視頻,可選定時存儲或者單文件存儲,可選存儲間隔時間。
  27. 可設置視頻流通信方式tcp+udp,可設置視頻解碼是速度優先、質量優先、均衡等。
  28. 可設置軟件中文名稱、英文名稱、LOGO圖標等。
  29. 存儲的視頻文件支持導出到指定目錄,支持批量上傳到服務器。
  30. 完善的錄像計劃設置,支持每個通道7 * 24小時每半小時設置是否存儲錄像。

5.3 特色功能

  1. 主界面採用停靠窗體模式,各種組件以小模塊的形式加入,可自定義任意模塊加入。
  2. 停靠模塊可拖動任意位置嵌入和懸浮,支持最大化全屏,支持多屏幕。
  3. 雙重佈局文件存儲機制,正常模式、全屏模式都對應不同的佈局方案,自動切換和保存,比如全屏模式可以突出幾個模塊透明顯示在指定位置,更具科幻感現代化。
  4. 原創onvif協議機制,採用底層協議解析(udp廣播搜索+http請求執行命令)更輕量易懂易學習拓展,不依賴任何第三方組件比如gsoap。
  5. 原創數據導入、導出、打印機制,跨平臺不依賴任何組件,瞬間導出數據。
  6. 內置多個原創組件,宇宙超值超級牛逼,包括數據導入導出組件(導出到xls、pdf、打印)、數據庫組件(數據庫管理線程、自動清理數據線程、萬能分頁、數據請求等)、地圖組件、視頻監控組件、文件多線程收發組件、onvif通信組件、通用瀏覽器內核組件等。
  7. 自定義信息框+錯誤框+詢問框+右下角提示框(包含多種格式)等。
  8. 精美換膚,高達17套皮膚樣式隨意更換,所有樣式全部統一,包括菜單等。
  9. 視頻控件懸浮條可以自行增加多個按鈕,監控界面底部小工具欄也可自行增加按鈕。
  10. 雙擊攝像機節點自動播放視頻,雙擊節點自動依次添加視頻,會自動跳到下一個,雙擊父節點自動添加該節點下的所有視頻。可選主碼流、子碼流。
  11. 錄像機管理、攝像機管理,可添加刪除修改導入導出打印信息,立即應用新的設備信息生成樹狀列表,不需重啓。
  12. 可選多種內核自由切換,ffmpeg、vlc、mpv等,均可在pro中設置。推薦用ffmpeg,跨平臺最多,默認提供好了linux和mac平臺上編譯好的庫。
  13. 支持硬解碼,可設置硬解碼類型(qsv、dxva2、d3d11va等)。
  14. 默認採用opengl繪製視頻,超低的CPU資源佔用,支持yuyv和nv12兩種格式繪製,性能爆表。
  15. 標籤和圖形信息支持三種繪製方式,繪製到遮罩層、繪製到圖片、源頭繪製(對應信息可以存儲到文件)。
  16. 高度可定製化,用戶可以很方便的在此基礎上衍生自己的功能,比如增加自定義模塊,增加運行模式、機器人監控、無人機監控、挖掘機監控等。
  17. 支持xp、win7、win10、win11、linux、mac、各種國產系統(UOS、中標麒麟、銀河麒麟等)、嵌入式linux等系統。
  18. 註釋完整,項目結構清晰,超級詳細完整的使用開發手冊,精確到每個代碼文件的功能說明,不斷持續迭代版本。
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