全网首发/Qt结合ffmpeg实现rist推拉流/可信赖的互联网流媒体协议/跨平台支持各个系统

一、前言说明

现在音视频时代发展真快，各种协议层出不穷，一个是满足现在的需求，一个是为了满足新的需求，之前搞过rtmp、rtsp、srt、udp推拉流，现在又新出了个rist，乍一看还以为是rtsp的堂弟，其实不搭边的，RIST的全称是"Reliable Internet Stream Transport"（可信赖的互联网流媒体协议），它是一种专注于高效、安全传输音视频流的开放标准协议。RIST协议凭借其低延迟、高可靠性和广播支持能力，已成为流媒体传输领域的重要选择。对于需要大规模分发或复杂网络环境的应用（如直播、远程制作），RIST是更优解；而对于简单的点对点传输，SRT可能更轻量化。未来，随着5G和边缘计算的普及，RIST在实时交互场景中的潜力将进一步释放。

毫无疑问，作为宇宙第一音视频轮子的ffmpeg，支持rist也是必然的，大概从ffmpeg6开始就支持，用的是开源的rist库，不过支持很不友好，只能说偶尔可用，能够理解，毕竟这玩意才是刚出来的新鲜玩意，个人推荐用ffmpeg8，要稳定很多，但是偶尔还是会崩溃，可能还需要经过一段时间的磨合。现在ffmpeg飙版本很厉害，基本上一两年就一个大的版本，有些API接口还不兼容，导致网上很多文章提供的方法都行不通。用ffmpeg做rist的推拉流，和之前rtsp的推拉流完全一致，只不过封装容器和udp一样是mpegts，拉流的时候，地址前面要加个@符号，原因未知，可能这是协议规定要求吧，也有可能是ffmpeg内部的约定，比如推流地址rist://192.168.0.110:9001，拉流地址就是rist://@192.168.0.110:9001，如果不这样填，拉流不成功。

二、效果图

三、相关地址

国内站点：https://gitee.com/feiyangqingyun
国际站点：https://github.com/feiyangqingyun
个人作品：https://blog.csdn.net/feiyangqingyun/article/details/97565652
文件地址：https://pan.baidu.com/s/1d7TH_GEYl5nOecuNlWJJ7g 提取码：01jf 文件名：bin_video_demo。

四、功能特点

同时支持多种解码内核，包括qmedia内核（Qt4/Qt5/Qt6）、ffmpeg内核（ffmpeg2/ffmpeg3/ffmpeg4/ffmpeg5/ffmpeg6）、vlc内核（vlc2/vlc3）、mpv内核（mpv1/mp2）、mdk内核、海康sdk、easyplayer内核等。
非常完善的多重基类设计，新增一种解码内核只需要实现极少的代码量，就可以应用整套机制，极易拓展。
同时支持多种画面显示策略，自动调整（原始分辨率小于显示控件尺寸则按照原始分辨率大小显示，否则等比缩放）、等比缩放（永远等比缩放）、拉伸填充（永远拉伸填充）。所有内核和所有视频显示模式下都支持三种画面显示策略。
同时支持多种视频显示模式，句柄模式（传入控件句柄交给对方绘制控制）、绘制模式（回调拿到数据后转成QImage用QPainter绘制）、GPU模式（回调拿到数据后转成yuv用QOpenglWidget绘制）。
支持多种硬件加速类型，ffmpeg可选dxva2、d3d11va等，vlc可选any、dxva2、d3d11va，mpv可选auto、dxva2、d3d11va，mdk可选dxva2、d3d11va、cuda、mft等。不同的系统环境有不同的类型选择，比如linux系统有vaapi、vdpau，macos系统有videotoolbox。
解码线程和显示窗体分离，可指定任意解码内核挂载到任意显示窗体，动态切换。
支持共享解码线程，默认开启并且自动处理，当识别到相同的视频地址，共享一个解码线程，在网络视频环境中可以大大节约网络流量以及对方设备的推流压力。国内顶尖视频厂商均采用此策略。这样只要拉一路视频流就可以共享到几十个几百个通道展示。
自动识别视频旋转角度并绘制，比如手机上拍摄的视频一般是旋转了90度的，播放的时候要自动旋转处理，不然默认是倒着的。
自动识别视频流播放过程中分辨率的变化，在视频控件上自动调整尺寸。比如摄像机可以在使用过程中动态配置分辨率，当分辨率改动后对应视频控件也要做出同步反应。
音视频文件无感知自动切换循环播放，不会出现切换期间黑屏等肉眼可见的切换痕迹。
视频控件同时支持任意解码内核、任意画面显示策略、任意视频显示模式。
视频控件悬浮条同时支持句柄、绘制、GPU三种模式，非绝对坐标移来移去。
本地摄像头设备支持指定设备名称、分辨率、帧率进行播放。
本地桌面采集支持设定采集区域、偏移值、指定桌面索引、帧率、多个桌面同时采集等。还支持指定窗口标题采集固定窗口。
录像文件同时支持打开的视频文件、本地摄像头、本地桌面、网络视频流等。
瞬间响应打开和关闭，无论是打开不存在的视频或者网络流，探测设备是否存在，读取中的超时等待，收到关闭指令立即中断之前的操作并响应。
支持打开各种图片文件，支持本地音视频文件拖曳播放。
视频流通信方式可选tcp/udp，有些设备可能只提供了某一种协议通信比如tcp，需要指定该种协议方式打开。
可设置连接超时时间（视频流探测用的超时时间）、读取超时时间（采集过程中的超时时间）。
支持逐帧播放，提供上一帧/下一帧函数接口，可以逐帧查阅采集到的图像。
音频文件自动提取专辑信息比如标题、艺术家、专辑、专辑封面，自动显示专辑封面。
视频响应极低延迟0.2s左右，极速响应打开视频流0.5s左右，专门做了优化处理。
支持H264/H265编码（现在越来越多的监控摄像头是H265视频流格式）生成视频文件，内部自动识别切换编码格式。
支持用户信息中包含特殊字符（比如用户信息中包含+#@等字符）的视频流播放，内置解析转义处理。
支持滤镜，各种水印及图形效果，支持多个水印和图像，可以将OSD标签信息和各种图形信息写入到MP4文件。
支持视频流中的各种音频格式，AAC、PCM、G.726、G.711A、G.711Mu、G.711ulaw、G.711alaw、MP2L2等都支持，推荐选择AAC兼容性跨平台性最好。
内核ffmpeg采用纯qt+ffmpeg解码，非sdl等第三方绘制播放依赖，gpu绘制采用qopenglwidget，音频播放采用qaudiooutput。
内核ffmpeg和内核mdk支持安卓，其中mdk支持安卓硬解码，性能非常凶残。
可以切换音视频轨道，也就是节目通道，可能ts文件带了多个音视频节目流，可以分别设置要播放哪一个，可以播放前设置好和播放过程中动态设置。
可以设置视频旋转角度，可以播放前设置好和播放过程中动态改变。
视频控件悬浮条自带开始和停止录像切换、声音静音切换、抓拍截图、关闭视频等功能。
音频组件支持声音波形值数据解析，可以根据该值绘制波形曲线和柱状声音条，默认提供了声音振幅信号。
标签和图形信息支持三种绘制方式，绘制到遮罩层、绘制到图片、源头绘制（对应信息可以存储到文件）。
通过传入一个url地址，该地址可以带上通信协议、分辨率、帧率等信息，无需其他设置。
保存视频到文件支持三种策略，自动处理、仅限文件、全部转码，转码策略支持自动识别、转264、转265，编码保存支持指定分辨率缩放或者等比例缩放。比如对保存文件体积有要求可以指定缩放后再存储。
支持加密保存文件和解密播放文件，可以指定秘钥文本。
提供的监控布局类支持64通道同时显示，还支持各种异型布局，比如13通道，手机上6行2列布局。各种布局可以自由定义。
支持电子放大，在悬浮条切换到电子放大模式，在画面上选择需要放大的区域，选取完毕后自动放大，再次切换放大模式可以复位。
各组件中极其详细的打印信息提示，尤其是报错信息提示，封装的统一打印格式。针对现场复杂的设备环境测试极其方便有用，相当于精确定位到具体哪个通道哪个步骤出错。
同时提供了简单示例、视频播放器、多画面视频监控、监控回放、逐帧播放、多屏渲染等单独窗体示例，专门演示对应功能如何使用。
监控回放可选不同厂家类型、回放时间段、用户信息、指定通道。支持切换回放进度。
可以从声卡设备下拉框选择声卡播放声音，提供对应的切换声卡函数接口。
支持编译到手机app使用，提供了专门的手机app布局界面，可以作为手机上的视频监控使用。
代码框架和结构优化到最优，性能强悍，注释详细，持续迭代更新升级。
源码支持windows、linux、mac、android等，支持各种国产linux系统，包括但不限于统信UOS/中标麒麟/银河麒麟等。还支持嵌入式linux。
源码支持Qt4、Qt5、Qt6，兼容所有版本。

五、相关代码

cpp 复制代码

#include "ffmpegsavesimple.h"
#include "ffmpegsavehelper.h"

//用法示例(保存文件/推流)
#if 0
FFmpegSaveSimple *f = new FFmpegSaveSimple(this);
f->setUrl("f:/mp4/push/1.mp4", "f:/1.mp4");
f->setUrl("f:/mp4/push/1.mp4", "rtmp://127.0.0.1/stream");
f->start();
#endif

SaveMode AbstractSaveThread::getSaveMode(const QString &url)
{
    SaveMode saveMode = SaveMode_File;
    if (url.startsWith("rtmp://") || url.startsWith("rtmps://")) {
        saveMode = SaveMode_Rtmp;
    } else if (url.startsWith("rtsp://") || url.startsWith("rtsps://")) {
        saveMode = SaveMode_Rtsp;
    } else if (url.startsWith("srt://")) {
        saveMode = SaveMode_Srt;
    } else if (url.startsWith("udp://")) {
        saveMode = SaveMode_Udp;
    } else if (url.startsWith("tcp://")) {
        saveMode = SaveMode_Tcp;
    } else if (url.startsWith("rtp://")) {
        saveMode = SaveMode_Rtp;
    } else if (url.startsWith("rist://")) {
        saveMode = SaveMode_Rist;
    }

    return saveMode;
}

QString AbstractSaveThread::getSaveFormat(const QString &url, const QString &audioCodecName)
{
    QString format = "mp4";
    if (url.startsWith("rtmp://") || url.startsWith("rtmps://")) {
        format = "flv";
    } else if (url.startsWith("rtsp://") || url.startsWith("rtsps://")) {
        format = "rtsp";
    } else if (url.startsWith("srt://") || url.startsWith("udp://") || url.startsWith("rist://")) {
        format = "mpegts";
    } else if (url.startsWith("rtp://")) {
        format = "rtp_mpegts";
    } else if (audioCodecName != "aac") {
        format = "mov";
    }

    return format;
}

FFmpegSaveSimple::FFmpegSaveSimple(QObject *parent) : QThread(parent)
{
    stopped = false;
    saveFile = false;

    audioIndex = -1;
    videoIndex = -1;

    formatCtxIn = NULL;
    formatCtxOut = NULL;

    //初始化ffmpeg的库
    FFmpegHelper::initLib();
}

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

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

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

    while (!stopped) {
        //读取一帧
        int index = packet.stream_index;
        if ((ret = av_read_frame(formatCtxIn, &packet)) < 0) {
            if (ret == AVERROR_EOF || ret == AVERROR_EXIT) {
                debug(0, "文件结束");
                break;
            } else {
                debug(ret, "读取出错");
                continue;
            }
        }

        //取出输入输出流的时间基
        AVStream *streamIn = formatCtxIn->streams[index];
        AVStream *streamOut = formatCtxOut->streams[index];
        AVRational timeBaseIn = streamIn->time_base;
        AVRational timeBaseOut = streamOut->time_base;

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

        }

        //纠正有些文件比如h264格式的没有pts
        if (packet.pts == AV_NOPTS_VALUE) {
            qreal fps = av_q2d(formatCtxIn->streams[videoIndex]->r_frame_rate);
            FFmpegSaveHelper::rescalePacket(&packet, timeBaseIn, videoCount, fps);
        }

        //推流需要延时/防止数据过大撑爆缓存
        if (!saveFile && index == videoIndex) {
            FFmpegHelper::delayTime(formatCtxIn, &packet, startTime);
        }

        //重新调整时间基准
        FFmpegSaveHelper::rescalePacket(&packet, timeBaseIn, timeBaseOut);

        qDebug() << TIMEMS << "发送一帧" << index << videoCount << packet.flags << packet.pts << packet.dts;
        if ((ret = av_interleaved_write_frame(formatCtxOut, &packet)) < 0) {
            debug(ret, "写数据包");
            break;
        }

        av_packet_unref(&packet);
    }

    //写文件尾
    if ((ret = av_write_trailer(formatCtxOut)) < 0) {
        debug(ret, "写文件尾");
    }

    this->close();
}

bool FFmpegSaveSimple::openInput()
{
    int ret = -1;
    if ((ret = avformat_open_input(&formatCtxIn, urlIn.toUtf8().constData(), NULL, NULL)) < 0) {
        debug(ret, "打开输入");
        return false;
    }

    if ((ret = avformat_find_stream_info(formatCtxIn, NULL)) < 0) {
        debug(ret, "无流信息");
        return false;
    }

    audioIndex = av_find_best_stream(formatCtxIn, AVMEDIA_TYPE_AUDIO, -1, -1, NULL, 0);
    videoIndex = av_find_best_stream(formatCtxIn, AVMEDIA_TYPE_VIDEO, -1, -1, NULL, 0);
    if (videoIndex < 0) {
        debug(ret, "无视频流");
        return false;
    }

    debug(0, QString("打开成功: %1").arg(urlIn));
    return true;
}

bool FFmpegSaveSimple::openOutput()
{
    int ret = -1;
    saveFile = (!urlOut.contains("://"));
    const char *format = FFmpegSaveHelper::getFormat(urlOut);
    QByteArray urlData = urlOut.toUtf8();
    const char *url = urlData.constData();
    if ((ret = avformat_alloc_output_context2(&formatCtxOut, NULL, format, url)) < 0) {
        debug(ret, "创建输出");
        return false;
    }

    //根据输入流创建输出流
    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;
        }

        if ((ret = FFmpegHelper::copyContext(streamIn, streamOut)) < 0) {
            debug(ret, "复制参数");
            return false;
        }
    }

    if ((ret = avio_open(&formatCtxOut->pb, url, AVIO_FLAG_WRITE)) < 0) {
        debug(ret, "打开输出");
        return false;
    }

    if ((ret = avformat_write_header(formatCtxOut, NULL)) < 0) {
        debug(ret, "写文件头");
        return false;
    }

    debug(0, QString("开始%2: %1").arg(urlOut).arg(saveFile ? "保存" : "推流"));
    return true;
}

void FFmpegSaveSimple::close()
{
    stopped = false;

    if (formatCtxOut) {
        avformat_close_input(&formatCtxOut);
        formatCtxOut = NULL;
        debug(0, QString("关闭输出: %1").arg(urlOut));
    }

    if (formatCtxIn) {
        avformat_close_input(&formatCtxIn);
        formatCtxIn = NULL;
        debug(0, QString("关闭输入: %1").arg(urlIn));
    }
}

void FFmpegSaveSimple::debug(int ret, const QString &msg)
{
    QString text = (ret < 0 ? QString("%1 错误: %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();
}