Qt-FFmpeg开发-实现录屏功能（10）

音视频/FFmpeg #Qt

Qt-FFmpeg开发-实现录屏功能

目录

• 音视频/FFmpeg #Qt
• Qt-FFmpeg开发-实现录屏功能
  • 1、概述
  • 2、实现效果
  • 3、FFmpeg录屏代码流程️‍️
  • 4、主要代码
  • 5、完整源代码

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个人内容分类汇总

音视频开发

1、概述

• 最近研究了一下FFmpeg开发，功能实在是太强大了，网上ffmpeg3、4的文章还是很多的，但是学习嘛，最新的还是不能放过，就选了一个最新的ffmpeg n5.1.2版本，和3、4版本api变化还是挺大的；
• 在这个Demo里主要使用Qt + FFmpeg开发一个【简易录屏软件】，这里主要使用的是【软解码】，需要使用硬解码的可以看之前的文章；
• 为了便于学习，这里只是录制视频图像，没有引入音频等信息；
• 由于录制的视频图像格式和保存的图像格式不一定相同，所以中间需要进行图像格式转换，这里使用的是FFmpeg自带的sws_scale()，听说libyuv性能更强，后续在研究研究。

开发环境说明

• 系统：Windows10、Ubuntu20.04
• Qt版本：V5.12.5
• 编译器：MSVC2017-64、GCC/G++64
• FFmpeg版本：n5.1.2
  • 注意：如果使用了较低版本的库，程序中部分功能可能会存在问题，不会兼容。
  • 官方下载
  • 我使用的库

2、实现效果

1. 抓取桌面图像转码后保存到本地视频文件中；
2. 支持各种常见视频文件类型；
3. 支持Windows、Linux录屏功能；
4. 支持全屏录制功能、录制指定区域功能；
5. 默认将录制视频保存到系统的视频文件夹下；
6. 主要功能分为录屏线程、录屏解码、图像像素转换、编码保存4部分。

3、FFmpeg录屏代码流程️‍️

• 白色部分： 主要为抓取桌面图像解码流程；
• 绿色部分： 将桌面图像转码/编码保存到视频文件。

4、主要代码

• 啥也不说了，直接上代码，一切有注释

• videodecode.h文件

  /******************************************************************************
   * @文件名     videodecode.h
   * @功能       视频解码类，在这个类中调用ffmpeg打开捕获桌面图像进行解码
   *
   * @开发者     mhf
   * @邮箱       1603291350@qq.com
   * @时间       2022/09/15
   * @备注
   *****************************************************************************/
  #ifndef VIDEODECODE_H
  #define VIDEODECODE_H
  
  #include <QString>
  #include <QSize>
  #include <qfile.h>
  #include <QPoint>
  
  struct AVFormatContext;
  struct AVCodecContext;
  struct AVRational;
  struct AVPacket;
  struct AVFrame;
  struct SwsContext;
  struct AVBufferRef;
  struct AVInputFormat;
  struct AVStream;
  class QImage;
  
  class VideoDecode
  {
  public:
      VideoDecode();
      ~VideoDecode();
  
      bool open(const QString& url = QString());    // 打开媒体文件，或者流媒体rtmp、strp、http
      AVFrame* read();                               // 读取视频图像
      void close();                                 // 关闭
      bool isEnd();                                 // 是否读取完成
      AVCodecContext* getCodecContext(){return m_codecContext;}
      QPoint avgFrameRate(){return m_avgFrameRate;}
  
  private:
      void initFFmpeg();                            // 初始化ffmpeg库（整个程序中只需加载一次）
      void showError(int err);                      // 显示ffmpeg执行错误时的错误信息
      qreal rationalToDouble(AVRational* rational); // 将AVRational转换为double
      void clear();                                 // 清空读取缓冲
      void free();                                  // 释放
  
  private:
      const AVInputFormat* m_inputFormat = nullptr;
      AVFormatContext* m_formatContext = nullptr;   // 解封装上下文
      AVCodecContext*  m_codecContext  = nullptr;   // 解码器上下文
      AVPacket* m_packet = nullptr;                 // 数据包
      AVFrame*  m_frame  = nullptr;                 // 解码后的视频帧
      int    m_videoIndex   = 0;                    // 视频流索引
      qint64 m_totalTime    = 0;                    // 视频总时长
      qint64 m_totalFrames  = 0;                    // 视频总帧数
      qint64 m_obtainFrames = 0;                    // 视频当前获取到的帧数
      qreal  m_frameRate    = 0;                    // 视频帧率
      QSize  m_size;                                // 视频分辨率大小
      char*  m_error = nullptr;                     // 保存异常信息
      bool   m_end = false;                         // 视频读取完成
      QPoint m_avgFrameRate;
  
  };
  
  #endif // VIDEODECODE_H
  
  

• videodecode.cpp文件

  #include "videodecode.h"
  #include <QDebug>
  #include <QImage>
  #include <QMutex>
  #include <qdatetime.h>
  
  extern "C" {        // 用C规则编译指定的代码
  #include "libavcodec/avcodec.h"
  #include "libavformat/avformat.h"
  #include "libavutil/avutil.h"
  #include "libswscale/swscale.h"
  #include "libavutil/imgutils.h"
  #include "libavdevice/avdevice.h"    // 调用输入设备需要的头文件
  }
  
  #define ERROR_LEN 1024  // 异常信息数组长度
  #define PRINT_LOG 1
  
  VideoDecode::VideoDecode()
  {
      initFFmpeg();
  
      m_error = new char[ERROR_LEN];
  
      /**
       * dshow：  Windows 媒体输入设备。目前仅支持音频和视频设备。
       * gdigrab：基于 Win32 GDI 的屏幕捕获设备
       * video4linux2：Linux输入视频设备
       * x11grab：x11屏幕捕获设备
       */
  #if defined(Q_OS_WIN)
      m_inputFormat = av_find_input_format("gdigrab");            // Windows下如果没有则不能打开设备
  #elif defined(Q_OS_LINUX)
      m_inputFormat = av_find_input_format("x11grab");
  #elif defined(Q_OS_MAC)
  //    m_inputFormat = av_find_input_format("avfoundation");
  #endif
  
      if(!m_inputFormat)
      {
          qWarning() << "查询AVInputFormat失败！";
      }
  }
  
  VideoDecode::~VideoDecode()
  {
      close();
  }
  
  /**
   * @brief 初始化ffmpeg库（整个程序中只需加载一次）
   *        旧版本的ffmpeg需要注册各种文件格式、解复用器、对网络库进行全局初始化。
   *        在新版本的ffmpeg中纷纷弃用了，不需要注册了
   */
  void VideoDecode::initFFmpeg()
  {
      static bool isFirst = true;
      static QMutex mutex;
      QMutexLocker locker(&mutex);
      if(isFirst)
      {
          //        av_register_all();         // 已经从源码中删除
          /**
           * 初始化网络库,用于打开网络流媒体，此函数仅用于解决旧GnuTLS或OpenSSL库的线程安全问题。
           * 一旦删除对旧GnuTLS和OpenSSL库的支持，此函数将被弃用，并且此函数不再有任何用途。
           */
          avformat_network_init();
          // 初始化libavdevice并注册所有输入和输出设备。
          avdevice_register_all();
          isFirst = false;
      }
  }
  
  /**
   * @brief      打开媒体文件，或者流媒体，例如rtmp、strp、http
   * @param url  视频地址
   * @return     true：成功  false：失败
   */
  bool VideoDecode::open(const QString &url)
  {
      if(url.isNull()) return false;
  
      AVDictionary* dict = nullptr;
  
      // 所有参数：https://ffmpeg.org/ffmpeg-devices.html
      av_dict_set(&dict, "framerate", "20", 0);          // 设置帧率，默认的是30000/1001，但是实际可能达不到30的帧率，所以最好手动设置
      av_dict_set(&dict, "draw_mouse", "1", 0);          // 指定是否绘制鼠标指针。0：不包含鼠标，1：包含鼠标
      av_dict_set(&dict, "video_size", "500x400", 0);    // 录制视频的大小（宽高），默认为全屏
  #if defined(Q_OS_WIN)
  //    av_dict_set(&dict, "offset_x", "100", 0);          // 录制视频的起点X坐标
  //    av_dict_set(&dict, "offset_y", "500", 0);          // 录制视频的起点Y坐标
  #elif defined(Q_OS_LINUX)
  //    av_dict_set(&dict, "select_region", "1", 0);          // 1：指定是否使用指针以图形方式选择抓取区域 0：不使用
  
      // 当video_size设置，并且video_size加上grab_x、grab_y后不超出桌面区域时，可以通过grab_x、grab_y设置录屏的起始坐标，如果超出桌面区域则会设置失败
  //       av_dict_set(&dict, "grab_x", "300", 0);          // 录制视频的起点X坐标
  //       av_dict_set(&dict, "grab_y", "500", 0);          // 录制视频的起点Y坐标
  #endif
  
      // 打开输入流并返回解封装上下文
      int ret = avformat_open_input(&m_formatContext,          // 返回解封装上下文
                                    url.toStdString().data(),  // 打开视频地址
                                    m_inputFormat,             // 如果非null，此参数强制使用特定的输入格式。自动选择解封装器（文件格式）
                                    &dict);                    // 参数设置
  
      // 释放参数字典
      if(dict)
      {
          av_dict_free(&dict);
      }
      // 打开视频失败
      if(ret < 0)
      {
          showError(ret);
          free();
          return false;
      }
  
      // 读取媒体文件的数据包以获取流信息。
      ret = avformat_find_stream_info(m_formatContext, nullptr);
      if(ret < 0)
      {
          showError(ret);
          free();
          return false;
      }
      m_totalTime = m_formatContext->duration / (AV_TIME_BASE / 1000); // 计算视频总时长（毫秒）
  #if PRINT_LOG
      qDebug() << QString("视频总时长：%1 ms，[%2]").arg(m_totalTime).arg(QTime::fromMSecsSinceStartOfDay(int(m_totalTime)).toString("HH:mm:ss zzz"));
  #endif
  
      // 通过AVMediaType枚举查询视频流ID（也可以通过遍历查找），最后一个参数无用
      m_videoIndex = av_find_best_stream(m_formatContext, AVMEDIA_TYPE_VIDEO, -1, -1, nullptr, 0);
      if(m_videoIndex < 0)
      {
          showError(m_videoIndex);
          free();
          return false;
      }
  
      AVStream* videoStream = m_formatContext->streams[m_videoIndex];  // 通过查询到的索引获取视频流
  
      // 获取视频图像分辨率（AVStream中的AVCodecContext在新版本中弃用，改为使用AVCodecParameters）
      m_size.setWidth(videoStream->codecpar->width);
      m_size.setHeight(videoStream->codecpar->height);
      m_frameRate = rationalToDouble(&videoStream->avg_frame_rate);  // 视频帧率
      m_avgFrameRate.setX(videoStream->avg_frame_rate.num);
      m_avgFrameRate.setY(videoStream->avg_frame_rate.den);
  
      // 通过解码器ID获取视频解码器（新版本返回值必须使用const）
      const AVCodec* codec = avcodec_find_decoder(videoStream->codecpar->codec_id);
      m_totalFrames = videoStream->nb_frames;
  
  #if PRINT_LOG
      qDebug() << QString("分辨率：[w:%1,h:%2] 帧率：%3  总帧数：%4  解码器：%5")
                  .arg(m_size.width()).arg(m_size.height()).arg(m_frameRate).arg(m_totalFrames).arg(codec->name);
  #endif
  
      // 分配AVCodecContext并将其字段设置为默认值。
      m_codecContext = avcodec_alloc_context3(codec);
      if(!m_codecContext)
      {
  #if PRINT_LOG
          qWarning() << "创建视频解码器上下文失败！";
  #endif
          free();
          return false;
      }
  
      // 使用视频流的codecpar为解码器上下文赋值
      ret = avcodec_parameters_to_context(m_codecContext, videoStream->codecpar);
      if(ret < 0)
      {
          showError(ret);
          free();
          return false;
      }
  
      m_codecContext->flags2 |= AV_CODEC_FLAG2_FAST;    // 允许不符合规范的加速技巧。
      m_codecContext->thread_count = 8;                 // 使用8线程解码
  
      // 初始化解码器上下文，如果之前avcodec_alloc_context3传入了解码器，这里设置NULL就可以
      ret = avcodec_open2(m_codecContext, nullptr, nullptr);
      if(ret < 0)
      {
          showError(ret);
          free();
          return false;
      }
  
      // 分配AVPacket并将其字段设置为默认值。
      m_packet = av_packet_alloc();
      if(!m_packet)
      {
  #if PRINT_LOG
          qWarning() << "av_packet_alloc() Error！";
  #endif
          free();
          return false;
      }
      // 分配AVFrame并将其字段设置为默认值。
      m_frame = av_frame_alloc();
      if(!m_frame)
      {
  #if PRINT_LOG
          qWarning() << "av_frame_alloc() Error！";
  #endif
          free();
          return false;
      }
  
      m_end = false;
      return true;
  }
  
  /**
   * @brief   读取图像并将图像转换为YUV420P格式
   * @return
   */
  AVFrame* VideoDecode::read()
  {
      // 如果没有打开则返回
      if(!m_formatContext)
      {
          return nullptr;
      }
  
      // 读取下一帧数据
      int readRet = av_read_frame(m_formatContext, m_packet);
      if(readRet < 0)
      {
          avcodec_send_packet(m_codecContext, m_packet); // 读取完成后向解码器中传如空AVPacket，否则无法读取出最后几帧
      }
      else
      {
  
          if(m_packet->stream_index == m_videoIndex)     // 如果是图像数据则进行解码
          {
              // 将读取到的原始数据包传入解码器
              int ret = avcodec_send_packet(m_codecContext, m_packet);
              if(ret < 0)
              {
                  showError(ret);
              }
          }
      }
      av_packet_unref(m_packet);  // 释放数据包，引用计数-1，为0时释放空间
  
      av_frame_unref(m_frame);
      int ret = avcodec_receive_frame(m_codecContext, m_frame);
      if(ret < 0)
      {
          av_frame_unref(m_frame);
          if(readRet < 0)
          {
              m_end = true;     // 当无法读取到AVPacket并且解码器中也没有数据时表示读取完成
          }
          return nullptr;
      }
  
      return m_frame;
  }
  
  /**
   * @brief 关闭视频播放并释放内存
   */
  void VideoDecode::close()
  {
      clear();
      free();
  
      m_totalTime     = 0;
      m_videoIndex    = 0;
      m_totalFrames   = 0;
      m_obtainFrames  = 0;
      m_frameRate     = 0;
      m_size          = QSize(0, 0);
  }
  
  /**
   * @brief  视频是否读取完成
   * @return
   */
  bool VideoDecode::isEnd()
  {
      return m_end;
  }
  
  /**
   * @brief        显示ffmpeg函数调用异常信息
   * @param err
   */
  void VideoDecode::showError(int err)
  {
  #if PRINT_LOG
      memset(m_error, 0, ERROR_LEN);        // 将数组置零
      av_strerror(err, m_error, ERROR_LEN);
      qWarning() << "DecodeVideo Error：" << m_error;
  #else
      Q_UNUSED(err)
  #endif
  }
  
  /**
   * @brief          将AVRational转换为double，用于计算帧率
   * @param rational
   * @return
   */
  qreal VideoDecode::rationalToDouble(AVRational* rational)
  {
      qreal frameRate = (rational->den == 0) ? 0 : (qreal(rational->num) / rational->den);
      return frameRate;
  }
  
  /**
   * @brief 清空读取缓冲
   */
  void VideoDecode::clear()
  {
      // 因为avformat_flush不会刷新AVIOContext (s->pb)。如果有必要，在调用此函数之前调用avio_flush(s->pb)。
      if(m_formatContext && m_formatContext->pb)
      {
          avio_flush(m_formatContext->pb);
      }
      if(m_formatContext)
      {
          avformat_flush(m_formatContext);   // 清理读取缓冲
      }
  }
  
  void VideoDecode::free()
  {
      // 释放编解码器上下文和与之相关的所有内容，并将NULL写入提供的指针
      if(m_codecContext)
      {
          avcodec_free_context(&m_codecContext);
      }
      // 关闭并失败m_formatContext，并将指针置为null
      if(m_formatContext)
      {
          avformat_close_input(&m_formatContext);
      }
      if(m_packet)
      {
          av_packet_free(&m_packet);
      }
      if(m_frame)
      {
          av_frame_free(&m_frame);
      }
  }
  
  

• videocodec.h文件

  /******************************************************************************
   * @文件名     videocodec.h
   * @功能       视频编码保存类，将AVFrame图像进行格式转换后编码保存到视频文件中
   *
   * @开发者     mhf
   * @邮箱       1603291350@qq.com
   * @时间       2022/12/26
   * @备注
   *****************************************************************************/
  #ifndef VIDEOCODEC_H
  #define VIDEOCODEC_H
  
  #include <QPoint>
  #include <qmutex.h>
  #include <qstring.h>
  
  struct AVCodecParameters;
  struct AVFormatContext;
  struct AVCodecContext;
  struct AVStream;
  struct AVFrame;
  struct AVPacket;
  struct AVOutputFormat;
  struct SwsContext;
  
  class VideoCodec
  {
  public:
      VideoCodec();
      ~VideoCodec();
  
      bool open(AVCodecContext *codecContext, QPoint point, const QString& fileName);
      void write(AVFrame* frame);
      void close();
  
  private:
      void showError(int err);
      bool swsFormat(AVFrame* frame);
  
  private:
      AVFormatContext* m_formatContext = nullptr;
      AVCodecContext * m_codecContext  = nullptr;    // 编码器上下文
      SwsContext     * m_swsContext    = nullptr;    // 图像转换上下文
      AVStream       * m_videoStream   = nullptr;
      AVPacket       * m_packet        = nullptr;    // 数据包
      AVFrame        * m_frame         = nullptr;    // 解码后的视频帧
      int m_index = 0;
      bool             m_writeHeader   = false;      // 是否写入头
      QMutex           m_mutex;
  };
  
  #endif // VIDEOCODEC_H
  
  

• videocodec.cpp文件

  #include "videocodec.h"
  #include <QDebug>
  
  extern "C" {        // 用C规则编译指定的代码
  #include "libavcodec/avcodec.h"
  #include "libavformat/avformat.h"
  #include "libavutil/avutil.h"
  #include "libswscale/swscale.h"
  #include "libavutil/imgutils.h"
  #include "libavdevice/avdevice.h"
  }
  
  #define ERROR_LEN 1024  // 异常信息数组长度
  #define PRINT_LOG 1
  
  VideoCodec::VideoCodec()
  {
  
  }
  
  VideoCodec::~VideoCodec()
  {
      close();
  }
  
  bool VideoCodec::open(AVCodecContext *codecContext, QPoint point, const QString &fileName)
  {
      if(!codecContext || fileName.isEmpty()) return false;
  
      // 通过输出文件名为输出格式分配AVFormatContext。参数3编码器设置为空，由参数4文件名后缀推测合适的编码器
      int ret = avformat_alloc_output_context2(&m_formatContext, nullptr, nullptr, fileName.toStdString().data());
  
      if(ret < 0)
      {
          close();
          showError(ret);
          return false;
      }
      // 创建并初始化AVIOContext以访问url所指示的资源。
      ret = avio_open(&m_formatContext->pb, fileName.toStdString().data(), AVIO_FLAG_WRITE);
      if(ret < 0)
      {
          close();
          showError(ret);
          return false;
      }
  
      // 查询编码器
      const AVCodec* codec = avcodec_find_encoder(m_formatContext->oformat->video_codec);
      if(!codec)
      {
          close();
          showError(AVERROR(ENOMEM));
          return false;
      }
      qDebug() << codec->id <<" " << codec->name;
  
      // 分配AVCodecContext并将其字段设置为默认值。
      m_codecContext = avcodec_alloc_context3(codec);
      if(!m_codecContext)
      {
          close();
          showError(AVERROR(ENOMEM));
          return false;
      }
  
      // 设置编码器上下文参数
      m_codecContext->width = codecContext->width;                          // 图片宽度/高度
      m_codecContext->height = codecContext->height;
      m_codecContext->pix_fmt = codec->pix_fmts[0];                         // 像素格式（这里通过编码器赋值，不需要自己指定）
      m_codecContext->time_base = {point.y(), point.x()};                   //设置时间基，20为分母，1为分子，表示以1/20秒时间间隔播放一帧图像
      m_codecContext->framerate = {point.x(), point.y()};
      m_codecContext->bit_rate = 1000000;                                   // 目标的码率，即采样的码率；显然，采样码率越大，视频大小越大，画质越高
      m_codecContext->gop_size = 12;                                        // I帧间隔(值越大，视频文件越小，编解码延时越长)
      m_codecContext->flags |= AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
  
      // 打开编码器
      ret = avcodec_open2(m_codecContext, nullptr, nullptr);
      if(ret < 0)
      {
          close();
          showError(ret);
          return false;
      }
  
      // 向媒体文件添加新流
      m_videoStream = avformat_new_stream(m_formatContext, nullptr);
      if(!m_videoStream)
      {
          close();
          showError(AVERROR(ENOMEM));
          return false;
      }
  
      //拷贝一些参数，给codecpar赋值
      ret = avcodec_parameters_from_context(m_videoStream->codecpar,m_codecContext);
      if(ret < 0)
      {
          close();
          showError(ret);
          return false;
      }
  
      // 写入文件头
      ret = avformat_write_header(m_formatContext, nullptr);
      if(ret < 0)
      {
          close();
          showError(ret);
          return false;
      }
      m_writeHeader = true;
  
      // 分配一个AVPacket
      m_packet = av_packet_alloc();
      if(!m_packet)
      {
          close();
          showError(AVERROR(ENOMEM));
          return false;
      }
  
      m_frame = av_frame_alloc();
      if(!m_frame)
      {
          close();
          showError(AVERROR(ENOMEM));
          return false;
      }
      m_frame->format = codec->pix_fmts[0];
  
      qDebug() << "开始录制视频！";
      return true;
  }
  
  /**
   * @brief          将图像帧编码写入视频文件
   * @param frame
   */
  void VideoCodec::write(AVFrame *frame)
  {
      QMutexLocker locker(&m_mutex);
      if(!m_packet)
      {
          return;
      }
  
      if(!swsFormat(frame))              // 由于解码的图像格式和编码需要的图像格式不一定相同，所以需要转换一下格式
      {
          return;
      }
      if(m_frame)
      {
          m_frame->pts = m_index;         // pts从0开始增加，保存的视频才会时间从0开始增加
          m_index++;
      }
  
      avcodec_send_frame(m_codecContext, m_frame); // 将图像传入编码器
  
      // 循环读取所有编码完的帧
      while (true)
      {
          // 从编码器中读取图像帧
          int ret = avcodec_receive_packet(m_codecContext, m_packet);
          if(ret < 0)
          {
              break;
          }
  
          // 将数据包中的有效时间字段（时间戳/持续时间）从一个时基转换为 输出流的时间
          av_packet_rescale_ts(m_packet, m_codecContext->time_base, m_videoStream->time_base);
          av_write_frame(m_formatContext, m_packet);   // 将数据包写入输出媒体文件
          av_packet_unref(m_packet);
      }
  }
  
  void VideoCodec::close()
  {
      write(nullptr);   // 传入空帧，读取所有编码数据
      QMutexLocker locker(&m_mutex);    // 如果不加锁可能在点击关闭时，write函数正在写入数据，导致崩溃
      if(m_formatContext)
      {
          // 写入文件尾
          if(m_writeHeader)
          {
              m_writeHeader = false;
              int ret = av_write_trailer(m_formatContext);
              if(ret < 0)
              {
                  showError(ret);
                  return;
              }
          }
          int ret = avio_close(m_formatContext->pb);
          if(ret < 0)
          {
              showError(ret);
              return;
          }
          avformat_free_context(m_formatContext);
          m_formatContext = nullptr;
          m_videoStream = nullptr;
      }
      // 释放编解码器上下文并置空
      if(m_codecContext)
      {
          avcodec_free_context(&m_codecContext);
      }
      if(m_packet)
      {
          av_packet_free(&m_packet);
      }
      // 释放上下文swsContext。
      if(m_swsContext)
      {
          sws_freeContext(m_swsContext);
          m_swsContext = nullptr;             // sws_freeContext不会把上下文置NULL
      }
      if(m_frame)
      {
          av_frame_free(&m_frame);
      }
      m_index = 0;
  }
  
  void VideoCodec::showError(int err)
  {
  #if PRINT_LOG
      static char  m_error[ERROR_LEN];         // 保存异常信息
      memset(m_error, 0, ERROR_LEN);           // 将数组置零
      av_strerror(err, m_error, ERROR_LEN);
      qWarning() << "VideoSave Error：" << m_error;
  #else
      Q_UNUSED(err)
  #endif
  }
  
  /**
   * @brief        将解码图像帧的像素格式转换未编码图像帧的像素格式
   * @param frame
   * @return       true：转换成功  false：转换失败
   */
  bool VideoCodec::swsFormat(AVFrame *frame)
  {
      if(!frame || frame->width <= 0 || frame->height <= 0)
      {
          return false;
      }
      // 为什么图像转换上下文要放在这里初始化呢，是因为m_frame->format，如果使用硬件解码，解码出来的图像格式和m_codecContext->pix_fmt的图像格式不一样，就会导致无法转换为QImage
      // 由于解码后的图像格式不一定支持保存裸流，或者不支持直接编码为H264，所以需要转换格式
      if(!m_swsContext)
      {
          // 获取缓存的图像转换上下文。首先校验参数是否一致，如果校验不通过就释放资源；然后判断上下文是否存在，如果存在直接复用，如不存在进行分配、初始化操作
          m_swsContext = sws_getCachedContext(m_swsContext,
                                              frame->width,                     // 输入图像的宽度
                                              frame->height,                    // 输入图像的高度
                                              (AVPixelFormat)frame->format,     // 输入图像的像素格式
                                              frame->width,                     // 输出图像的宽度
                                              frame->height,                    // 输出图像的高度
                                              (AVPixelFormat)m_frame->format,   // 输出图像的像素格式
                                              SWS_BILINEAR,                     // 选择缩放算法(只有当输入输出图像大小不同时有效),一般选择SWS_FAST_BILINEAR
                                              nullptr,                          // 输入图像的滤波器信息, 若不需要传NULL
                                              nullptr,                          // 输出图像的滤波器信息, 若不需要传NULL
                                              nullptr);                         // 特定缩放算法需要的参数(?)，默认为NULL
          if(!m_swsContext)
          {
  #if PRINT_LOG
              qWarning() << "sws_getCachedContext() Error！";
  #endif
  
              av_frame_unref(frame);
              return false;
          }
  
          if(m_frame)
          {
              // 创建一个图像帧用于保存YUV420P图像
              m_frame->width = frame->width;
              m_frame->height = frame->height;
              av_frame_get_buffer(m_frame, 3 * 8);
          }
      }
  
      if(m_frame->width <= 0 || m_frame->height <= 0)      // 如果m_frame没有分配空间则返回
      {
          return false;
      }
  
      // 开始转换格式
      bool ret = sws_scale(m_swsContext,             // 缩放上下文
                      frame->data,                   // 原图像数组
                      frame->linesize,               // 包含源图像每个平面步幅的数组
                      0,                             // 开始位置
                      frame->height,                 // 行数
                      m_frame->data,                 // 目标图像数组
                      m_frame->linesize);            // 包含目标图像每个平面的步幅的数组
      av_frame_unref(frame);
      return ret;
  }
  
  

5、完整源代码

• github
• gitee

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