摘要
在常见的媒体文件中，通常包含一些数据（例如：歌手，专辑，编码类型等），用于描述媒体文件。通常称这些数据为元数据（Metadata：data that provides information about other data）。我们可以通过这些元数据对媒体进行归类，同时可以在播放的过程中通过界面显示。本文将介绍GStreamer是如何快速获取元数据。
GStreamer元数据
GStream将元数据分为了两类：
- 流信息（Stream-info）：用于描述流的属性。例如：编码类型，分辨率，采样率等。
Stream-info可以通过Pipeline中所有的GstCap获取，使用方式在媒体类型与Pad中有描述，本文将不再复述。
- 流标签（Stream-tag）：用于描述非技术性的信息。例如：作者，标题，专辑等。
Stream-tag可以通过GstBus，监听GST_MESSAGE_TAG消息，从消息中提取相应信息。
需要注意的是，Gstreamer可能触发多次GST_MESSAGE_TAG消息，应用程序可以通过gst_tag_list_merge ()合并多个标签，再在适当的时间显示，当切换媒体文件时，需要清空缓存。
使用此函数时，需要采用GST_TAG_MERGE_PREPEND，这样后续更新的元数据会有更高的优先级。
示例代码
#includestatic void print_one_tag (const GstTagList * list, const gchar * tag, gpointer user_data) { int i, num; num = gst_tag_list_get_tag_size (list, tag); for (i = 0; i < num; ++i) { const GValue *val; /* Note: when looking for specific tags, use the gst_tag_list_get_xyz() API, * we only use the GValue approach here because it is more generic */ val = gst_tag_list_get_value_index (list, tag, i); if (G_VALUE_HOLDS_STRING (val)) { g_print ("\t%20s : %s\n", tag, g_value_get_string (val)); } else if (G_VALUE_HOLDS_UINT (val)) { g_print ("\t%20s : %u\n", tag, g_value_get_uint (val)); } else if (G_VALUE_HOLDS_DOUBLE (val)) { g_print ("\t%20s : %g\n", tag, g_value_get_double (val)); } else if (G_VALUE_HOLDS_BOOLEAN (val)) { g_print ("\t%20s : %s\n", tag, (g_value_get_boolean (val)) ? "true" : "false"); } else if (GST_VALUE_HOLDS_BUFFER (val)) { GstBuffer *buf = gst_value_get_buffer (val); guint buffer_size = gst_buffer_get_size (buf); g_print ("\t%20s : buffer of size %u\n", tag, buffer_size); } else if (GST_VALUE_HOLDS_DATE_TIME (val)) { GstDateTime *dt = g_value_get_boxed (val); gchar *dt_str = gst_date_time_to_iso8601_string (dt); g_print ("\t%20s : %s\n", tag, dt_str); g_free (dt_str); } else { g_print ("\t%20s : tag of type '%s'\n", tag, G_VALUE_TYPE_NAME (val)); } } } static void on_new_pad (GstElement * dec, GstPad * pad, GstElement * fakesink) { GstPad *sinkpad; sinkpad = gst_element_get_static_pad (fakesink, "sink"); if (!gst_pad_is_linked (sinkpad)) { if (gst_pad_link (pad, sinkpad) != GST_PAD_LINK_OK) g_error ("Failed to link pads!"); } gst_object_unref (sinkpad); } int main (int argc, char ** argv) { GstElement *pipe, *dec, *sink; GstMessage *msg; gchar *uri; gst_init (&argc, &argv); if (argc < 2) g_error ("Usage: %s FILE or URI", argv[0]); if (gst_uri_is_valid (argv[1])) { uri = g_strdup (argv[1]); } else { uri = gst_filename_to_uri (argv[1], NULL); } pipe = gst_pipeline_new ("pipeline"); dec = gst_element_factory_make ("uridecodebin", NULL); g_object_set (dec, "uri", uri, NULL); gst_bin_add (GST_BIN (pipe), dec); sink = gst_element_factory_make ("fakesink", NULL); gst_bin_add (GST_BIN (pipe), sink); g_signal_connect (dec, "pad-added", G_CALLBACK (on_new_pad), sink); gst_element_set_state (pipe, GST_STATE_PAUSED); while (TRUE) { GstTagList *tags = NULL; msg = gst_bus_timed_pop_filtered (GST_ELEMENT_BUS (pipe), GST_CLOCK_TIME_NONE, GST_MESSAGE_ASYNC_DONE | GST_MESSAGE_TAG | GST_MESSAGE_ERROR); if (GST_MESSAGE_TYPE (msg) != GST_MESSAGE_TAG) /* error or async_done */ break; gst_message_parse_tag (msg, &tags); g_print ("Got tags from element %s:\n", GST_OBJECT_NAME (msg->src)); gst_tag_list_foreach (tags, print_one_tag, NULL); g_print ("\n"); gst_tag_list_unref (tags); gst_message_unref (msg); } if (GST_MESSAGE_TYPE (msg) == GST_MESSAGE_ERROR) { GError *err = NULL; gst_message_parse_error (msg, &err, NULL); g_printerr ("Got error: %s\n", err->message); g_error_free (err); } gst_message_unref (msg); gst_element_set_state (pipe, GST_STATE_NULL); gst_object_unref (pipe); g_free (uri); return 0; }
将源码保存为basic-tutorial-6.c，执行下列命令可得到编译结果：
gcc basic-tutorial-6.c -o basic-tutorial-6 `pkg-config --cflags --libs gstreamer-1.0`
示例输出
$ ./basic-tutorial-6 sintel_trailer-480p.ogv Got tags from element fakesink0: title : Sintel Trailer artist : Durian Open Movie Team copyright : (c) copyright Blender Foundation | durian.blender.org license : Creative Commons Attribution 3.0 license application-name : ffmpeg2theora-0.24 encoder : Xiph.Org libtheora 1.1 20090822 (Thusnelda) video-codec : Theora encoder-version : 3 Got tags from element fakesink0: container-format : Ogg
源码分析
本例中使用uridecodebin解析媒体文件，Pipeline的构造与其他示例相同，下面介绍Tag相关的处理逻辑。
static void print_one_tag (const GstTagList * list, const gchar * tag, gpointer user_data) { int i, num; num = gst_tag_list_get_tag_size (list, tag); for (i = 0; i < num; ++i) { const GValue *val; /* Note: when looking for specific tags, use the gst_tag_list_get_xyz() API, * we only use the GValue approach here because it is more generic */ val = gst_tag_list_get_value_index (list, tag, i); if (G_VALUE_HOLDS_STRING (val)) { g_print ("\t%20s : %s\n", tag, g_value_get_string (val)); } ... }
此函数用于输出一个标签的值。GStreamer会将多个标签都放在同一个GstTagList中。每一个标签可以包含多个值，所以首先通过gst_tag_list_get_tag_size ()接口及标签名（tag）获取其值的数量，然后再获取相应的值。
本例使用GValue来进行通用的处理，所以需要先判断数据的类型，再通过GValue接口获取。实际处理标签时，可以根据规范（例如ID3Tag）得到标签值的类型，直接通过GstTagList接口获取，例如：当标签名为title时，我们可以直接使用gst_tag_list_get_string()取得title的字符串，不需要再通过GValue转换，详细使用方式可参考GstTagList文档。
static void on_new_pad (GstElement * dec, GstPad * pad, GstElement * fakesink) { GstPad *sinkpad; sinkpad = gst_element_get_static_pad (fakesink, "sink"); if (!gst_pad_is_linked (sinkpad)) { if (gst_pad_link (pad, sinkpad) != GST_PAD_LINK_OK) g_error ("Failed to link pads!"); } gst_object_unref (sinkpad); } ... sink = gst_element_factory_make ("fakesink", NULL); gst_bin_add (GST_BIN (pipe), sink); g_signal_connect (dec, "pad-added", G_CALLBACK (on_new_pad), sink);
由于我们只需要提取相应的媒体信息，不需要关心具体的数据，所以这里使用了fakesink，fakesink会直接丢弃掉所有收到的数据。同时在此处监听了"pad-added"的信号，用于动态连接Pipeline，这种处理方式已在动态连接Pipeline中进行了详细的介绍。
while (TRUE) { GstTagList *tags = NULL; msg = gst_bus_timed_pop_filtered (GST_ELEMENT_BUS (pipe), GST_CLOCK_TIME_NONE, GST_MESSAGE_ASYNC_DONE | GST_MESSAGE_TAG | GST_MESSAGE_ERROR); if (GST_MESSAGE_TYPE (msg) != GST_MESSAGE_TAG) /* error or async_done */ break; gst_message_parse_tag (msg, &tags); g_print ("Got tags from element %s:\n", GST_OBJECT_NAME (msg->src)); gst_tag_list_foreach (tags, print_one_tag, NULL); g_print ("\n"); gst_tag_list_unref (tags); gst_message_unref (msg); }
与其他示例相同，这里也采用gst_bus_timed_pop_filtered()获取Bus上的GST_MESSAGE_TAG，再通过gst_message_parse_tag ()从消息中将标签拷贝到GstTagList中，再通过gst_tag_list_foreach ()依次输出所有的标签，随后释放GstTagList。
需要注意的是，如果GstTagList中不包含任何标签信息，gst_tag_list_foreach ()中的回调函数不会被调用。
从上面的介绍可以发现，Stream-tag主要是通过监听GST_MESSAGE_TAG后，根据相应接口提取元数据。在使用的过程中需要注意数据的释放。
GstDiscoverer
获取媒体信息是一个常用的功能，因此GStreamer通过GstDiscoverer提供了一组实用接口。使用时无需关心内部Pipeline的创建，只需通过gst_discoverer_new()创建实例，使用gst_discoverer_discover_uri()指定URI，监听相应信号后，即可在回调函数中得到相应的元数据，使用时需要额外连接libgstpbutils-1.0库。GStreamer同时基于GstDiscoverer提供了gst-discoverer-1.0工具，使用方式如下：
$ gst-discoverer-1.0 sintel_trailer-480p.mp4 Analyzing file:///home/xleng/video/sintel_trailer-480p.mp4 Done discovering file:///home/xleng/video/sintel_trailer-480p.mp4 Topology: container: Quicktime audio: MPEG-4 AAC video: H.264 (High Profile) Properties: Duration: 0:00:52.209000000 Seekable: yes Live: no Tags: audio codec: MPEG-4 AAC audio maximum bitrate: 128000 datetime: 1970-01-01T00:00:00Z title: Sintel Trailer artist: Durian Open Movie Team copyright: (c) copyright Blender Foundation | durian.blender.org description: Trailer for the Sintel open movie project encoder: Lavf52.62.0 container format: ISO MP4/M4A video codec: H.264 / AVC bitrate: 535929
总结
在本教程中，我们学习了：
- 如何通过GST_MESSAGE_TAG得到所有的标签信息。
- 如何通过gst_message_parse_tag ()将消息转换为GstTagList。
- 如何通过GstTagList的接口取得相应标签的数据。
- gst-discoverer命令的使用。
后续我们将介绍如何控制GStreamer的播放速度。
引用
https://gstreamer.freedesktop.org/documentation/tutorials/basic/media-information-gathering.html?gi-language=c
https://gstreamer.freedesktop.org/documentation/application-development/advanced/metadata.html?gi-language=c
https://gstreamer.freedesktop.org/documentation/application-development/basics/bus.html?gi-language=c