Qt編寫視頻監控系統78-視頻推流到流媒體服務器

一、前言

視頻推流作爲獨立的模塊，目前並沒有集成到視頻監控系統中，目前是可以搭配監控系統一起使用，一般是將添加好的攝像頭通道視頻流地址打開後，讀取視頻流重新推到流媒體服務器，然後第三方可以從流媒體服務器拉取視頻流地址，相當於訂閱分發，可以多路，按照需要處理，誰需要誰就去訂閱拉取，這樣功能獨立開來，而不是將分發功能做在視頻監控系統上，大大減輕視頻監控系統的壓力，至於到底是誰到底拉取多少路，不需要監控系統操心，由流媒體服務器專心做這個事情就可以了，而且現在很多流媒體服務器都用go編寫，有個巨大的優勢好處就是go天生高併發，往往拉流也是高併發的，這樣就不用自己去實現什麼高併發的功能。

推拉流一般涉及到三個程序要素：推流程序比如ffmpeg，拉流程序比如ffplay或各種播放器，流媒體服務程序比如mediamtx（原rtsp-simple-server）、srs、EasyDarwin、LiveQing、ZLMediaKit，剛開始做推流開發都會有個疑問，以爲只要有推流拉流就可以玩起來，其實都需要有個專門的流媒體服務程序做接收流並分發，其實ffmpeg全家桶以前還自帶個ffserver就是流媒體服務程序，後面可能因爲不是主業逐漸去掉了這個。個人推薦用mediamtx，go寫的，單文件，支持windows、linux、mac三大操作系統，親測全部好用。如果需要有管理的後臺那就推薦LiveQing。

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
個人作品：https://blog.csdn.net/feiyangqingyun/article/details/97565652
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

#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的庫
    FFmpegHelper::initLib();
}

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

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

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

    while (!stopped) {
        //讀取一幀
        ret = av_read_frame(formatCtxIn, &packet);
        int index = packet.stream_index;
        if (ret < 0) {
            if (ret == AVERROR_EOF || ret == AVERROR_EXIT) {
                debug(ret, "文件結束");
                break;
            } else {
                debug(ret, "讀取出錯");
                continue;
            }
        }

        //取出輸入輸出流的時間基
        AVStream *streamIn = formatCtxIn->streams[index];
        AVStream *streamOut = formatCtxOut->streams[index];
        AVRational timeBaseIn = streamIn->time_base;
        AVRational timeBaseOut = streamOut->time_base;

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

        //糾正有些文件比如h264格式的沒有pts
        if (packet.pts == AV_NOPTS_VALUE) {
            double fps = av_q2d(formatCtxIn->streams[videoIndex]->r_frame_rate);
            double duration = (double)AV_TIME_BASE / fps;
            packet.pts = (double)(videoCount * duration) / (double)(av_q2d(timeBaseIn) * AV_TIME_BASE);
            packet.dts = packet.pts;
            packet.duration = (double)duration / (double)(av_q2d(timeBaseIn) * AV_TIME_BASE);
        }

        //延時(防止數據太快給緩存造成太大壓力)
        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);
            }
        }

        //重新調整時間基準
        FFmpegHelper::rescalePacket(&packet, timeBaseIn, timeBaseOut);

        qDebug() << TIMEMS << "發送一幀" << 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, "寫數據包");
            break;
        }

        av_packet_unref(&packet);
    }

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

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

    int ret = -1;
    if ((ret = avformat_open_input(&formatCtxIn, urlIn.toUtf8().constData(), 0, NULL)) < 0) {
        debug(ret, "打開輸入");
        return false;
    }
    if ((ret = avformat_find_stream_info(formatCtxIn, 0)) < 0) {
        debug(ret, "無流信息");
        return false;
    }

    videoIndex = av_find_best_stream(formatCtxIn, AVMEDIA_TYPE_VIDEO, -1, -1, NULL, 0);
    if (videoIndex < 0) {
        debug(ret, "無視頻流");
        return false;
    }

    //既可以是保存到文件也可以是推流(對應格式要區分)
    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, "創建輸出");
        return false;
    }

    //根據輸入流創建輸出流
    for (int i = 0; i < formatCtxIn->nb_streams; i++) {
        AVStream *streamIn = formatCtxIn->streams[i];
        AVStream *streamOut = avformat_new_stream(formatCtxOut, NULL);
        if (!streamOut) {
            return false;
        }

        //複製各種參數
        ret = FFmpegHelper::copyContext(streamIn, streamOut);
        if (ret < 0) {
            debug(ret, "複製參數");
            return false;
        }

        if (formatCtxOut->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER) {
            //streamOut->codec->flags |= AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
        }
    }

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

    AVDictionary *options = NULL;
#if 0
    //指定加密祕鑰
    QString secretKey = "test";
    QByteArray cryptoKey = QCryptographicHash::hash(secretKey.toUtf8(), QCryptographicHash::Md5).toHex();
    av_dict_set(&options, "encryption_scheme", "cenc-aes-ctr", 0);
    av_dict_set(&options, "encryption_key", cryptoKey.constData(), 0);
    av_dict_set(&options, "encryption_kid", cryptoKey.constData(), 0);
#endif

    //寫文件頭
    ret = avformat_write_header(formatCtxOut, &options);
    if (ret < 0) {
        debug(ret, "寫文件頭");
        return false;
    }

    debug(0, QString("打開成功: %1").arg(urlIn));
    if (format != "mp4") {
        debug(0, QString("開始推流: %1").arg(urlOut));
    } else {
        debug(0, QString("開始錄像: %1").arg(urlOut));
    }

    return true;
}

void FFmpegSaveSimple::close()
{
    stopped = false;
    if (formatCtxOut) {
        debug(0, QString("關閉成功: %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 錯誤: %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();
}

五、功能特點

5.1 軟件模塊

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。
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。
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。
日誌查詢模塊，包括本地日誌、設備日誌等。
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

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。
支持多畫面切換，包括1、4、6、8、9、13、16、25、36、64畫面切換。
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）。
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。
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）。
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。
數據庫支持多種，包括sqlite、mysql、sqlserver、postgresql、oracle、人大金倉等。
本地USB攝像機支持設置分辨率、幀率等參數。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
視頻監控面板窗體中任意通道支持拖曳交換，瞬間響應。
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。
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。
右下角音量條控件，失去焦點自動隱藏，音量條帶靜音圖標。
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。
支持超時自動隱藏鼠標指針、自動全屏機制。
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。
支持onvif預置位，可以添加、刪除、修改預置位，可以調用起始位。
支持onvif圖像參數設置，包括明亮度、對比度、飽和度、尖銳度等。
支持onvif其他操作，包括抓圖、網絡設置、校時、重啓、事件訂閱等。
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。
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。
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。
可設置軟件中文名稱、英文名稱、LOGO圖標等。
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。
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

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
支持硬解碼，可設置硬解碼類型（qsv、dxva2、d3d11va等）。
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。
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）。
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。
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。
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。

Qt編寫視頻監控系統78-視頻推流到流媒體服務器

一、前言

二、效果圖

三、體驗地址

四、相關代碼

五、功能特點

5.1 軟件模塊

5.2 基礎功能

5.3 特色功能

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