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使用QT调用FFMPEG库部署到Android设备，完成视频音频应用开发

编程语言2024-04-24 15:40:18

鱼弦：公众号：红尘灯塔，博客专家、内容合伙人、新星导师、51CTO(Top红人+专家博主) 、github开源爱好者（go-zero源码二次开发、游戏后端架构 https://github.com/Peakchen）

使用QT调用FFMPEG库部署到Android设备，完成视频音频应用开发

1. 简介

本文介绍如何在QT中调用FFMPEG库，将Android设备的摄像头和麦克风采集的音视频数据进行处理，并开发出视频音频应用。

2. 原理详解

FFMPEG是一个功能强大的音视频处理库，可以用于各种音视频采集、编码、解码、封装等操作。QT是一个跨平台的应用程序框架，可以用于开发各种图形界面应用程序。

要实现QT调用FFMPEG库部署到Android设备，完成视频音频应用开发，需要以下步骤：

在Android设备上安装FFMPEG库: 可以将FFMPEG库编译成静态库或动态库，并将其安装到Android设备上。
在QT项目中配置FFMPEG库: 在QT项目的pro文件中添加FFMPEG库的头文件和库文件路径。
使用FFMPEG库采集音视频数据: 使用FFMPEG库提供的API打开摄像头和麦克风设备，并从设备中采集音视频数据。
处理音视频数据: 使用FFMPEG库提供的API对音视频数据进行处理，例如解码、编码、滤镜、混音等。
将音视频数据显示在界面上: 使用QT提供的图形界面控件将音视频数据显示在界面上。

3. 应用场景解释

QT调用FFMPEG库部署到Android设备，完成视频音频应用开发可以应用于以下场景：

移动视频监控: 利用Android设备的摄像头进行视频监控，并将视频帧数据实时传输到服务器或云端。
移动视频直播: 利用Android设备的摄像头进行视频直播，并将视频帧数据实时传输到直播平台。
移动视频通话: 利用Android设备的摄像头和麦克风进行视频通话，并将音视频数据实时传输到对方设备。
移动音频录制: 利用Android设备的麦克风进行音频录制，并将音频数据保存到本地或传输到服务器。
其他: 利用Android设备的摄像头和麦克风进行图像处理、语音识别、音乐播放等应用。

4. 算法实现

下面以代码示例介绍如何实现QT调用FFMPEG库部署到Android设备，完成视频音频应用开发：

#include <QCoreApplication>
#include <QLabel>
#include <QAudioOutput>
#include <AVFoundation/AVFoundation.h>

using namespace cv;

class VideoAudioApp : public QObject {
public:
    VideoAudioApp();

private:
    void startCapture();
    void processFrame(const Mat &frame);
    void processAudioData(const void *data, int bytesPerSample, int channels, int sampleRate);

    QLabel *m_label;
    AVCaptureSession *m_captureSession;
    AVCaptureVideoPreviewLayer *m_captureVideoPreviewLayer;
    AVCaptureDeviceInput *m_captureDeviceInput;
    AVCaptureOutput *m_captureOutput;

    QAudioOutput *m_audioOutput;
    AVAudioRecorder *m_audioRecorder;
    AVAudioSession *m_audioSession;
};

VideoAudioApp::VideoAudioApp() {
    m_label = new QLabel;
    m_label->show();

    // 创建捕捉会话
    m_captureSession = [[AVCaptureSession alloc] init];

    // 获取摄像头设备
    AVCaptureDevice *captureDevice = [AVCaptureDevice defaultDeviceWithMediaType:AVMediaTypeVideo];

    // 创建输入流
    NSError *error = nil;
    m_captureDeviceInput = [AVCaptureDeviceInput deviceInputWithDevice:captureDevice error:&error];
    if (error) {
        NSLog(@"Failed to create capture device input: %@", error.localizedDescription);
        return;
    }

    // 创建输出流
    m_captureOutput = [[AVCaptureVideoDataOutput alloc] initWithVideoSettings:@{kCVPixelBufferPixelFormatKey:@(kCVPixelFormatType_420YpCbCr8BiPlanarFullRange)}];
    [m_captureOutput setSampleBufferDelegate:self queue:dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0)];

    // 将输入流和输出流添加到捕捉会话中
    [m_captureSession addInput:m_captureDeviceInput];
    [m_captureSession addOutput:m_captureOutput];

    // 创建视频预览层
    m_captureVideoPreviewLayer = [[AVCaptureVideoPreviewLayer alloc] initWithSession:m_captureSession];
    m_captureVideoPreviewLayer.framebufferAttributes = @{kCAFilterModeKey:@(k
    // 创建音频会话
    m_audioSession = [AVAudioSession sharedInstance];
    [m_audioSession setCategory:AVAudioSessionCategoryPlayAndRecord error:&error];
    if (error) {
        NSLog(@"Failed to set audio session category: %@", error.localizedDescription);
        return;
    }
    [m_audioSession setActive:YES error:&error];
    if (error) {
        NSLog(@"Failed to activate audio session: %@", error.localizedDescription);
        return;
    }

    // 创建音频录制器
    m_audioRecorder = [[AVAudioRecorder alloc] initWithURL:[NSURL fileURLWithPath:[NSTemporaryDirectory() stringByAppendingPathComponent:@"audio.caf"]] settings:@{AVFormatIDKey:@(kAudioFormatLinearPCM), AVSampleRateKey:@(44100), AVNumberOfChannelsKey:@(2), AVLinearPCMBitDepthKey:@(16)}] error:&error];
    if (error) {
        NSLog(@"Failed to create audio recorder: %@", error.localizedDescription);
        return;
    }

    // 创建音频输出
    m_audioOutput = [[QAudioOutput alloc] init];
    m_audioOutput->setNotifyOnStop(true);
    connect(m_audioOutput, &QAudioOutput::stateChanged, this, &VideoAudioApp::onAudioOutputStateChanged);
}

void VideoAudioApp::startCapture() {
    // 开始捕捉视频
    [m_captureSession startRunning];

    // 开始录制音频
    [m_audioRecorder record];
}

void VideoAudioApp::processFrame(const Mat &frame) {
    // 将Mat转换为QImage
    QImage image((uchar *)frame.data, frame.cols, frame.rows, frame.step, QImage::Format_RGB888);

    // 在界面上显示视频帧
    m_label->setPixmap(QPixmap::fromImage(image));
}

void VideoAudioApp::processAudioData(const void *data, int bytesPerSample, int channels, int sampleRate) {
    // 将音频数据转换为QAudioBuffer
    QAudioBuffer buffer(bytesPerSample * channels, sampleRate);
    memcpy(buffer.data(), data, bytesPerSample * channels);

    // 播放音频数据
    m_audioOutput->start(buffer);
}

void VideoAudioApp::captureOutput:(AVCaptureOutput *)output didOutputSampleBuffer:(CMSampleBufferRef)sampleBuffer fromConnection:(AVCaptureConnection *)connection {
    // 获取视频帧数据
    CVBufferRef cvBuffer = CMSampleBufferGetVideoBuffer(sampleBuffer);
    CVPixelBufferLockBaseAddress(cvBuffer, 0, NULL, kCVPixelBufferLockFlagReadOnly);
    void *baseAddress = CVPixelBufferGetBaseAddress(cvBuffer);
    size_t width = CVPixelBufferGetWidth(cvBuffer);
    size_t height = CVPixelBufferGetHeight(cvBuffer);

    // 将视频帧数据转换为Mat
    Mat frame(height, width, CV_8UC3, baseAddress);

    // 处理视频帧
    processFrame(frame);

    // 解锁视频帧数据
    CVPixelBufferUnlockBaseAddress(cvBuffer, 0);
}

void VideoAudioApp::audioRecorderDidFinishRecording:(AVAudioRecorder *)recorder successfully:(BOOL)flag {
    // 停止音频录制
    [m_audioRecorder stop];

    // 播放录制好的音频
    [m_audioOutput startFile:[NSURL fileURLWithPath:[NSTemporaryDirectory() stringByAppendingPathComponent:@"audio.caf"]]];
}

void VideoAudioApp::onAudioOutputStateChanged(QAudio::State state) {
    if (state == QAudio::StoppedState) {
        // 停止播放音频
        [m_audioOutput stop];
    }
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication app(argc, argv);

    VideoAudioApp app;
    app.startCapture();

    return app.exec();
}

5. 部署测试搭建实现

以下是一些在Android设备上部署测试QT调用FFMPEG库完成视频音频应用开发示例代码的步骤：

安装Qt for Android: 下载Qt for Android并将其安装到您的计算机上。
创建QT项目: 使用Qt Creator创建一个新的QT项目，并选择“Android”作为目标平台。
配置FFMPEG库: 将FFMPEG库的静态库或动态库添加到您的项目中。
**编写代码:** 将上面的代码示例添加到您的项目中。
5. **编译项目:** 使用Qt Creator编译您的项目。
6. **将项目部署到Android设备:** 将编译后的APK文件部署到您的Android设备上。
7. **运行应用程序:** 在您的Android设备上运行应用程序。
**注意事项：**
* 确保Qt for Android已经正确安装。
* 确保FFMPEG库的版本与Qt for Android兼容。
* 确保您的Android设备具有摄像头和麦克风功能。
6. 文献材料链接
* FFmpeg官方文档: [https://ffmpeg.org/](https://ffmpeg.org/)
* QT for Android官方文档: [https://doc.qt.io/qt-6/android.html](https://doc.qt.io/qt-6/android.html)
* Android开发文档: [https://developer.android.com/](https://developer.android.com/)
7. 应用示例产品
* **移动视频监控:** [移除了无效网址]、[https://us.dahuasecurity.com/](https://us.dahuasecurity.com/)
* **移动视频直播:** [https://www.douyu.com/](https://www.douyu.com/)、[https://m.huya.com/](https://m.huya.com/)
* **移动视频通话:** [https://www.skype.com/](https://www.skype.com/)、[https://zoom.us/](https://zoom.us/)
* **移动音乐播放器:** [https://www.spotify.com/](https://www.spotify.com/)、[https://www.apple.com/music/](https://www.apple.com/music/)
* **其他:** [https://www.livehouse.in/](https://www.livehouse.in/) (移动直播音乐会)、[https://www.voicemod.net/](https://www.voicemod.net/) (语音变声器)
8. 总结
QT调用FFMPEG库部署到Android设备，完成视频音频应用开发，可以实现移动视频监控、直播、通话、音乐播放等应用。该技术具有跨平台、高性能、易于扩展等优点，可以广泛应用于各种移动音视频处理场景。
9. 影响
该技术可以促进移动音视频处理技术的發展，并推动移动音视频应用的创新。
10. 未来扩展
未来，可以扩展以下功能：
* 支持多摄像头和麦克风同时采集音视频数据。
* 使用深度学习算法进行音视频分析，例如人脸识别、语音识别、音乐识别等。
* 将音视频数据传输到云端进行存储和处理。

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使用QT调用FFMPEG库部署到Android设备，完成视频音频应用开发

1. 简介

2. 原理详解

3. 应用场景解释

4. 算法实现

5. 部署测试搭建实现

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