GStreamer官方入门课程6：如何用Pad（焊点）把GStreamer元素链接在在一起？看一下媒体格式和 Pad 能力分析
Pad功能是GStreamer的一个基本元素，尽管大多数时候它们是不可见的，因为框架会自动处理它们。这个理论性的教程显示：
- 什么是Pad功能。
- 如何找回它们。
- 何时取回它们。
- 为什么你要知道他们。
1. 引言
(1) Pads
正如已经显示的那样，Pads允许信息进入和离开元素。Pad的功能（简称Caps），然后，指定什么样的信息可以通过Pad。例如，“分辨率为320x200像素和每秒30帧的RGB视频”，或“每采样音频16位，每秒44100个采样的5.1通道”，甚至mp3或h264等压缩格式。
pad可以支持多种功能（例如，视频接收器可以支持不同类型的RGB或YUV格式的视频），并且可以将功能指定为范围（例如，音频接收器可以支持每秒1到48000个采样率）。然而，从一个Pad到另一个Pad的实际信息必须只有一个明确指定的类型。通过一个称为协商的过程，两个连接的焊盘在一个通用类型上达成一致，因此焊盘的能力成为固定的（它们只有一个类型，不包含范围）。下面示例代码的演练应该可以清楚地说明这一切。
为了将两个元素链接在一起，它们必须共享一个共同的功能子集（否则它们可能无法相互理解）。这是能力的主要目标。
作为应用程序开发人员，通常通过将元素链接在一起来构建管道（如果在所有元素（如playbin）中使用all，则程度会小一些）。在这种情况下，您需要知道元素的Pad Caps（正如我们熟悉的那样），或者至少知道当GStreamer拒绝将两个元素与协商错误链接时它们是什么。
(2) Pad 模板
Pad是从Pad模板创建的，它表示Pad可能拥有的所有功能。模板对于创建几个相似的Pad很有用，并且还允许元素之间的连接提前拒绝：如果其Pad模板的功能没有公共子集（它们的交集为空），则无需进一步协商。
Pad模板可以看作是协商过程的第一步。随着过程的发展，实际的pad被实例化，它们的能力被改进，直到它们被修复（或者协商失败）。
(3) Pad功能示例
SINK template: 'sink'
Availability: Always
Capabilities:
audio/x-raw
format: S16LE
rate: [ 1, 2147483647 ]
channels: [ 1, 2 ]
audio/x-raw
format: U8
rate: [ 1, 2147483647 ]
channels: [ 1, 2 ]
这个Pad是一个Sink，在这个元素上总是可用的（我们暂时不讨论可用性）。它支持两种媒体，都是整数格式的原始音频（audio/x-raw）：有符号、16位小尾数和无符号8位。方括号表示一个范围：例如，通道数从1到2不等。
SRC template: 'src'
Availability: Always
Capabilities:
video/x-raw
width: [ 1, 2147483647 ]
height: [ 1, 2147483647 ]
framerate: [ 0/1, 2147483647/1 ]
format: { I420, NV12, NV21, YV12, YUY2, Y42B, Y444, YUV9, YVU9, Y41B, Y800, Y8, GREY, Y16 , UYVY, YVYU, IYU1, v308, AYUV, A420 }
video/x-raw表示此源Pad输出原始视频。它支持广泛的维度和帧率，以及一组YUV格式（大括号表示一个列表）。所有这些格式都表示图像平面的不同打包和子采样。
(3) 最后的说明
您可以使用Basic tutorial 10:GStreamer tools中描述的gst-inspect-1.0工具来了解任何GStreamer元素的大写。
请记住，有些元素会查询底层硬件以获取支持的格式，并相应地提供其Pad Caps（它们通常在进入就绪状态或更高状态时这样做）。因此，所示的cap可能因平台而异，甚至因执行的不同而不同（尽管这种情况很少见）。
本教程将实例化两个元素（这次是通过它们的工厂），显示它们的Pad模板，链接它们并设置要播放的管道。在每次状态更改时，都会显示sink元素的Pad的功能，因此您可以观察协商是如何进行的，直到Pad Caps固定为止。
2. 一个简单的Pad功能示例
将此代码复制到名为basic-tutorial-6.c的文本文件中（或在GStreamer安装中找到它）。
基础教程-6.c
#include 3. 代码分析
print_字段、print_caps和print_pad_模板以人性化的格式简单地显示功能结构。如果您想了解GstCaps结构的内部组织，请阅读GStreamer关于Pad Caps的文档。
/* Shows the CURRENT capabilities of the requested pad in the given element */
static void print_pad_capabilities (GstElement *element, gchar *pad_name) {
GstPad *pad = NULL;
GstCaps *caps = NULL;
/* Retrieve pad */
pad = gst_element_get_static_pad (element, pad_name);
if (!pad) {
g_printerr ("Could not retrieve pad '%s'\n", pad_name);
return;
}
/* Retrieve negotiated caps (or acceptable caps if negotiation is not finished yet) */
caps = gst_pad_get_current_caps (pad);
if (!caps)
caps = gst_pad_query_caps (pad, NULL);
/* Print and free */
g_print ("Caps for the %s pad:\n", pad_name);
print_caps (caps, " ");
gst_caps_unref (caps);
gst_object_unref (pad);
}
gst_element_get_static_pad()从给定元素检索命名的pad。这个垫子是静态的，因为它总是存在于元素中。要了解关于Pad可用性的更多信息，请阅读关于Pad的GStreamer文档。
然后我们调用gst_pad_get_current_caps()来检索pad的当前功能，根据协商过程的状态，这些功能可以被修复，也可以不被修复。它们甚至可能不存在，在这种情况下，我们调用gst_pad_query_caps()来检索当前可接受的pad功能。当前可接受的Caps将是Pad模板处于空状态的Caps，但在以后的状态中可能会发生变化，因为可能会查询实际的硬件功能。
然后我们打印这些功能。
/* Create the element factories */
source_factory = gst_element_factory_find ("audiotestsrc");
sink_factory = gst_element_factory_find ("autoaudiosink");
if (!source_factory || !sink_factory) {
g_printerr ("Not all element factories could be created.\n");
return -1;
}
/* Print information about the pad templates of these factories */
print_pad_templates_information (source_factory);
print_pad_templates_information (sink_factory);
/* Ask the factories to instantiate actual elements */
source = gst_element_factory_create (source_factory, "source");
sink = gst_element_factory_create (sink_factory, "sink");
在前面的教程中，我们直接使用gst_element_factory_make()创建了元素，并跳过了有关工厂的讨论，但现在我们将这样做。GstElementFactory负责实例化由其工厂名称标识的特定类型的元素。
可以使用gst_element_factory_find()创建“videotestsrc”类型的工厂，然后使用它使用gst_factory_create()实例化多个“videotestsrc”元素。gst_element_factory_make()实际上是gst_element_factory_find()+gst_element_factory_create()的快捷方式。
Pad模板已经可以通过工厂访问，因此一旦工厂创建，它们就会被打印出来。
我们跳过管道创建并启动，转到状态更改消息处理：
case GST_MESSAGE_STATE_CHANGED:
/* We are only interested in state-changed messages from the pipeline */
if (GST_MESSAGE_SRC (msg) == GST_OBJECT (pipeline)) {
GstState old_state, new_state, pending_state;
gst_message_parse_state_changed (msg, &old_state, &new_state, &pending_state);
g_print ("\nPipeline state changed from %s to %s:\n",
gst_element_state_get_name (old_state), gst_element_state_get_name (new_state));
/* Print the current capabilities of the sink element */
print_pad_capabilities (sink, "sink");
}
break;
这只是在每次管道状态更改时打印当前的Pad功能。您应该看到，在输出中，初始功能（Pad模板的功能）是如何逐步细化的，直到它们完全固定为止（它们包含一个没有范围的类型）。
4. 小结
本教程显示：
- 什么是Pad功能和Pad模板功能。
- 如何使用gst_pad_get_current_caps（）或gst_pad_query_caps（）检索它们。
- 它们有不同的含义，这取决于管道的状态（最初它们表示所有可能的功能，后来它们表示当前协商的Pad上限）。
- 必须事先知道两个元素是否可以连接在一起。
- 可以使用gst-inspect-1.0工具（如基本教程10:GStreamer工具中所述）找到焊盘盖。
下一个教程将展示如何将数据手动注入GStreamer管道并从中提取。
请记住，附在本页上的是教程的完整源代码和构建教程所需的任何附件文件。欢迎阅读本系列课程，下次咱们再见！