Qt开发总结（22）——多媒体

多t体支持是Qt不可或缺的一部分。但是Qt除了提供直观的GUI界面之外，它还提供访问摄像头和收音机功能所需的API。这使得我们可以完全用Qt自身，不用第三方库就可以写一个视频播放器或者音乐播放器。这对于一些入门者来说似乎很有魅力，我本人在接触到Qt之后就用多媒体技术编写了一个音乐播放器，那时候的我还编写了一个简易版的QQ，装在了女友和自己电脑上。

概述

在Qt多媒体（MultiMedia）中存在两个大的模块——Qt Multimedia，提供了针对音视频的底层API；Qt Multimedia Widgets，提供了简易直观的多媒体窗体。在使用时，需要包含这两个模块对应的头文件，当然还是建议用到什么包含什么。

#include

#include

对于Qt pro工程的话，需要将支持添加在Qt的pro文件中：

QT += multimedia multimediawidgets

对于windows VS用户，你需要在Qt VS tool中勾选上这两个模块支持。

Qt多媒体涉及的类有：

类	描述
QAudioOutput	将音频数据发送到音频输出设备
QAudioRecorder	记录来自音频源的媒体内容。
QCamera	访问相机取景器。
QCameraImageCapture	用相机拍摄静止图像。
QMediaRecorder	记录来自摄像机或收音机调谐器源的媒体内容。
QMediaPlayer	从源播放媒体。
QMediaPlaylist	要播放的媒体列表。
QRadioTuner	接入无线电设备。
QAbstractVideoSurface	视频演示的基类。

音频 Audio

Qt Multimedia提供了一系列音频类，涵盖了音频输入，输出和处理的低级和高级方法。要播放非简单的媒体或音频文件，未压缩的音频，可以使用QMediaPlayer类。该QMediaPlayer类也能够播放视频。压缩音频格式确实取决于操作系统环境，以及用户可能安装了哪些媒体插件。下面的例子显示了简单的播放mp3的方法：

  player = new QMediaPlayer;
  // ...
  player->setMedia(QUrl::fromLocalFile("/Users/me/Music/coolsong.mp3"));
  player->setVolume(50);
  player->play();

 

或者通过播放列表播放，甚至是远程（网络）上的歌曲：

  player = new QMediaPlayer;

  playlist = new QMediaPlaylist(player);
  playlist->addMedia(QUrl("http://example.com/myfile1.mp3"));
  playlist->addMedia(QUrl("http://example.com/myfile2.mp3"));
  // ...
  playlist->setCurrentIndex(1);
  player->play();

 

为了将音频记录到文件，可以使用QAudioRecorder类压缩来自输入设备的音频数据并进行记录。

 

  audioRecorder = new QAudioRecorder;

  QAudioEncoderSettings audioSettings;
  audioSettings.setCodec("audio/amr");
  audioSettings.setQuality(QMultimedia::HighQuality);

  audioRecorder->setEncodingSettings(audioSettings);

  audioRecorder->setOutputLocation(QUrl::fromLocalFile("test.amr"));
  audioRecorder->record();

 

除了上述对声音设备的原始访问之外，QSoundEffect类还提供了一种更高级别的声音播放方式。这些类允许您指定WAV格式文件，然后可以在必要时以低延迟播放。您可以调整播放声音效果的循环次数，以及效果的音量（或静音）。

QAudioProbe类允许您监视正在由更高级的类，如QMediaPlayer，QCamera和QAudioRecorder播放或录制的音频数据。您可以用setSource简单地指向这些类的对象，并在音频缓冲区接收它们。这对于一些音频处理任务很有用，尤其是对于可视化或调整增益。注意，您无法修改缓冲区，缓冲区的到达时间可能与媒体管道处理缓冲区的时间略有不同。

  audioRecorder = new QAudioRecorder;

  QAudioEncoderSettings audioSettings;
  audioSettings.setCodec("audio/amr");
  audioSettings.setQuality(QMultimedia::HighQuality);

  audioRecorder->setEncodingSettings(audioSettings);

  audioRecorder->setOutputLocation(QUrl::fromLocalFile("test.amr"));

  audioProbe = new QAudioProbe(this);
  if (audioProbe->setSource(audioRecorder)) {
      // Probing succeeded, audioProbe->isValid() should be true.
      connect(audioProbe, SIGNAL(audioBufferProbed(QAudioBuffer)),
              this, SLOT(calculateLevel(QAudioBuffer)));
  }

  audioRecorder->record();
  // Now audio buffers being recorded should be signaled
  // by the probe, so we can do things like calculating the
  // audio power level, or performing a frequency transform

 

Qt Multimedia提供了用于对音频输入和输出设备进行原始访问的类，允许应用程序从麦克风等设备接收原始数据，并将原始数据写入扬声器或其他输出设备。通常，这些类不执行任何音频解码或其他处理，但是它们可以支持不同类型的原始音频数据。

QAudioOutput类提供了原始音频数据输出，而QAudioInput提供原始音频数据输入。这两类都有可调节的缓冲区和延迟，因此它们既适用于低延迟的用例（如游戏或VOIP）又适用于高延迟的用例（如音乐播放）。可用的硬件确定哪些音频输出和输入可用。

在某些情况下，您可能希望解码压缩的音频文件并自己做进一步处理（例如，混合多个样本或使用自定义数字信号处理算法）。QAudioDecoder支持解码来自QIODevice实例的本地文件或数据流。

 

  QAudioFormat desiredFormat;
  desiredFormat.setChannelCount(2);
  desiredFormat.setCodec("audio/x-raw");
  desiredFormat.setSampleType(QAudioFormat::UnSignedInt);
  desiredFormat.setSampleRate(48000);
  desiredFormat.setSampleSize(16);

  QAudioDecoder *decoder = new QAudioDecoder(this);
  decoder->setAudioFormat(desiredFormat);
  decoder->setSourceFilename("level1.mp3");

  connect(decoder, SIGNAL(bufferReady()), this, SLOT(readBuffer()));
  decoder->start();

  // Now wait for bufferReady() signal and call decoder->read()

 

视频Video

Qt多媒体提供用于播放和处理视频数据的高级C ++类和低级C ++类。这些类中的某些类也与相机和音频类别重叠，这可能很有用。

与音频类似，您可以使用QMediaPlayer类简单的解码视频文件，并使用QVideoWidget，QGraphicsVideoItem或自定义类显示它。

  player = new QMediaPlayer;

  playlist = new QMediaPlaylist(player);
  playlist->addMedia(QUrl("http://example.com/myclip1.mp4"));
  playlist->addMedia(QUrl("http://example.com/myclip2.mp4"));

  videoWidget = new QVideoWidget;
  player->setVideoOutput(videoWidget);

  videoWidget->show();
  playlist->setCurrentIndex(1);
  player->play();

 

或者，用QGraphicsVideoItem显示它： 

  player = new QMediaPlayer(this);

  QGraphicsVideoItem *item = new QGraphicsVideoItem;
  player->setVideoOutput(item);
  graphicsView->scene()->addItem(item);
  graphicsView->show();

  player->setMedia(QUrl("http://example.com/myclip4.ogv"));
  player->play();

Qt Multimedia提供了许多底层类，使处理视频帧变得更加容易。这些类主要用于编写处理视频或摄像机视频帧的代码，QVideoFrame类封装了视频帧允许内容被映射到系统内存，用于进一步处理，而类QAbstractVideoSurface允许您接收从这些QMediaPlayer和QCamera发送来的视频帧。可以通过下面的框架实现一个自定义接受类MyVideoSurface。然后在player时调用player->setVideoOutput(myVideoSurface)。

 

 class MyVideoSurface : public QAbstractVideoSurface
  {
      QList supportedPixelFormats(
              QAbstractVideoBuffer::HandleType handleType = QAbstractVideoBuffer::NoHandle) const
      {
          Q_UNUSED(handleType);

          // Return the formats you will support
          return QList() << QVideoFrame::Format_RGB565;
      }

      bool present(const QVideoFrame &frame)
      {
          Q_UNUSED(frame);
          // Handle the frame and do your processing

          return true;
      }
  };

 

您可以将QMediaRecorder类与其他类结合使用，以将视频录制到磁盘。主要是与相机一起使用，因此有关更多信息，参见下面的相机描述。

当使用诸如QMediaPlayer，QMediaRecorder或QCamera之类的其他类时，可以使用QVideoProbe类访问这些类的视频帧。创建高级媒体类后，可以通过setSource指向该实例。这对于在正常渲染视频时执行一些视频处理任务（例如条形码识别或对象检测）很有用。同样的，您不能使用此类影响视频帧，另外，它们的到达时间可能与渲染时间略有不同。

 

  camera = new QCamera;
  viewfinder = new QCameraViewfinder();
  camera->setViewfinder(viewfinder);

  camera->setCaptureMode(QCamera::CaptureVideo);

  videoProbe = new QVideoProbe(this);

  if (videoProbe->setSource(camera)) {
      // Probing succeeded, videoProbe->isValid() should be true.
      connect(videoProbe, SIGNAL(videoFrameProbed(QVideoFrame)),
              this, SLOT(detectBarcodes(QVideoFrame)));
  }

  camera->start();
  // Viewfinder frames should now also be emitted by
  // the video probe, even in still image capture mode.
  // Another alternative is to install the probe on a
  // QMediaRecorder connected to the camera to get the
  // recorded frames, if they are different from the
  // viewfinder frames.

 

相机Camera

Qt MultiMedia API提供了许多与摄像头相关的类，因此您可以从移动设备摄像头或网络摄像头访问图像和视频。在使用相机API之前，您应该检查相机在运行时是否可用。如果没有，则可以例如在应用程序中禁用与相机相关的功能。要在代码中执行此检查，请使用QCameraInfo :: availableCameras（）函数，如以下示例所示：

  bool checkCameraAvailability()
  {
      if (QCameraInfo::availableCameras().count() > 0)
          return true;
      else
          return false;
  }

 

确定摄像机是否可用后，使用QCamera类访问它。当有多个摄像机可用时，您可以指定要使用的摄像机。

 

  QList cameras = QCameraInfo::availableCameras();
  foreach (const QCameraInfo &cameraInfo, cameras) {
      if (cameraInfo.deviceName() == "mycamera")
          camera = new QCamera(cameraInfo);
  }

 

您还可以通过摄像机在系统上的物理位置而不是设备ID选择摄像机。这在经常具有前置和后置摄像头的移动设备上很有用。

camera = new QCamera(QCamera::FrontFace);

如果未指定设备ID和位置，则将使用默认摄像机。在台式机平台上，默认相机由用户在系统设置中设置。在移动设备上，后置摄像头通常是默认摄像头。你可以在枚举QCameraInfo :: defaultCamera得到有关使用默认的摄像头信息。

尽管并非绝对必要，但能够看到相机所指向的位置通常很有用。大多数数码相机允许以较低的分辨率（通常最大为相机显示屏的尺寸）从相机传感器馈送图像，因此您可以以较低分辨率拍摄视频，然后切换到较慢但较高分辨率的模式以拍摄照片。您的选择取决于您使用的是Widgets还是QGraphicsView。当是Widgets时，使用QCameraViewfinder类，当是 QGraphicsView显示控件时，使用QGraphicsVideoItem。

  camera = new QCamera;
  viewfinder = new QCameraViewfinder;
  camera->setViewfinder(viewfinder);
  viewfinder->show();

  camera->start(); // to start the viewfinder

 

对于高级用法（例如图像检测），还可以从QAbstractVideoSurface派生并将其设置为QCamera对象的取景器。在这种情况下，您将需要自己渲染取景器图像。

 

  camera = new QCamera;
  mySurface = new MyVideoSurface;
  camera->setViewfinder(mySurface);

  camera->start();
  // MyVideoSurface::present(..) will be called with viewfinder frames

 

在移动设备上，取景器图像可能并不总是沿您期望的方向。这些设备上的摄像头传感器通常是横向安装的，而屏幕的自然方向是纵向的。这会导致图像根据设备方向而出现横向或倒置。为了在屏幕上反映用户实际看到的内容，应确保将取景器框架始终旋转到正确的方向，同时考虑到摄像头传感器的方向和当前的显示方向。

 

  // Assuming a QImage has been created from the QVideoFrame that needs to be presented
  QImage videoFrame;
  QCameraInfo cameraInfo(camera); // needed to get the camera sensor position and orientation

  // Get the current display orientation
  const QScreen *screen = QGuiApplication::primaryScreen();
  const int screenAngle = screen->angleBetween(screen->nativeOrientation(), screen->orientation());

  int rotation;
  if (cameraInfo.position() == QCamera::BackFace) {
      rotation = (cameraInfo.orientation() - screenAngle) % 360;
  } else {
      // Front position, compensate the mirror
      rotation = (360 - cameraInfo.orientation() + screenAngle) % 360;
  }

  // Rotate the frame so it always shows in the correct orientation
  videoFrame = videoFrame.transformed(QTransform().rotate(rotation));

 

设置取景器并找到可拍照的东西后，要捕获图像，我们需要初始化一个新的QCameraImageCapture对象。然后所需要做的就是启动相机，锁定相机，以使物体对准焦点，并且在发生图像捕捉时设置与取景器相同的条件，捕捉图像，最后解锁相机以准备下一张照片。

 

  imageCapture = new QCameraImageCapture(camera);

  camera->setCaptureMode(QCamera::CaptureStillImage);
  camera->start(); // Viewfinder frames start flowing

  //半按快门按钮
  camera->searchAndLock();

  //在快门按钮按下
  imageCapture->capture();

  //在快门按钮上释放
  camera->unlock();

 

如果要录制视频，需要使用QMediaRecorder对象。我们需要像以前一样创建一个相机对象，但是这次同时还创建一个取景器，我们还将初始化一个QMediaRecorder对象。

  camera = new QCamera;
  recorder = new QMediaRecorder(camera);

  camera->setCaptureMode(QCamera::CaptureVideo);
  camera->start();

  //按下快门按钮
  recorder->record();

  // 稍后，或再次按下快门
  recorder->stop();

 

可以将来自mediaRecorder的信号连接到插槽，以对录制状态的更改或错误事件做出反应。录制本身从调用mediaRecorder 的record（）函数开始，这将导致发出stateChanged（）信号。录制过程可以通过record()，stop()和setMuted()接口改变其过程。

聚焦（和缩放）主要由QCameraFocus类管理。QCameraFocus允许开发人员通过FocusMode和FocusPointMode的枚举设置常规策略。FocusMode处理诸如AutoFocus，ContinuousFocus和InfinityFocus之类的设置，而FocusPointMode处理视图内用于自动聚焦模式的各个聚焦区域。FocusPointMode支持面部识别（相机在其中支持），中心对焦和可以指定对焦点的自定义对焦。

有许多设置会影响撞击相机传感器的光量，从而影响最终图像的质量。QCameraExposure类允许您调整这些设置。您可以使用此类来实现一些技术，例如通过锁定曝光参数（使用QCamera :: searchAndLock（））来实现高动态范围（HDR）照片，或者通过设置具有小光圈的慢快门速度来实现运动模糊。

在图像处理方面，QCameraImageProcessing类可以对图像进行常见的图像处理。这包括白平衡（或色温），对比度，饱和度，锐化和去噪。大多数相机都支持所有这些设置的自动设置，因此除非用户需要特定设置，否则无需调整它们。

诸如图像捕获和自动聚焦之类的各种操作是异步发生的。只要相机支持，通常可以通过开始新操作来取消这些操作。对于图像捕获，可以通过调用cancelCapture（）取消操作。对于自动对焦，可以通过调用QCamera :: unlock（QCamera :: LockFocus）来完成自动曝光或白平衡消除。

收音机 Radio

Qt多媒体API提供了许多与收音机相关的类，用于控制系统的无线电调谐器，并为无线电台提供对无线电数据系统（RDS）信息的访问。Radio API包含两个单独的组件。收音机调谐器QRadioTuner，用于处理收音机硬件的控制以及调谐。另一个是收音机数据组件，QRadioData，可访问RDS信息。

需要注意，radio实际的支持取决于基础系统，并且仅当系统收音机调谐器支持RDS时才适用。

  

  radio = new QRadioTuner;
  connect(radio, SIGNAL(frequencyChanged(int)), this, SLOT(freqChanged(int)));
  if (radio->isBandSupported(QRadioTuner::FM)) {
      radio->setBand(QRadioTuner::FM);
      radio->setFrequency(yourRadioStationFrequency);
      radio->setVolume(100);
      radio->start();
  }

 

Radio对象在bandChanged(), frequencyChanged(), stereoStatusChanged(), searchingChanged(), signalStrengthChanged(), volumeChanged(), mutedChanged().时都会触发信号，可以用来实现相应的功能。

多媒体控件

上述描述和例子中或多多少涉及了Qt Multimedia Widgets的相关类，这里把他们列出来：

QCameraViewfinder	相机取景器控件
QGraphicsVideoItem	显示由QMediaObject产生的视频的图形项
QVideoWidget	展示媒体对象产生的视频的控件
QVideoWidgetControl	实施视频控件的媒体控件

典型应用：

 

  // QCameraViewfinder
  camera = new QCamera;
  viewfinder = new QCameraViewfinder();
  viewfinder->show();
  camera->setViewfinder(viewfinder);
  imageCapture = new QCameraImageCapture(camera);
  camera->setCaptureMode(QCamera::CaptureStillImage);
  camera->start();
  
  // QGraphicsVideoItem
  player = new QMediaPlayer(this);
  QGraphicsVideoItem *item = new QGraphicsVideoItem;
  player->setVideoOutput(item);
  graphicsView->scene()->addItem(item);
  graphicsView->show();
  player->setMedia(QUrl("http://example.com/myclip4.ogv"));
  player->play();

  // QVideoWidget
  player = new QMediaPlayer;
  playlist = new QMediaPlaylist(player);
  playlist->addMedia(QUrl("http://example.com/myclip1.mp4"));
  playlist->addMedia(QUrl("http://example.com/myclip2.mp4"));
  videoWidget = new QVideoWidget;
  player->setVideoOutput(videoWidget);
  videoWidget->show();
  playlist->setCurrentIndex(1);
  player->play();

  // QVideoWidgetControl
  QVideoWidgetControl *widgetControl = mediaService->requestControl();
  layout->addWidget(widgetControl->videoWidget());

 

例子

这里给出一个比较综合的例子：https://download.csdn.net/download/bjtuwayne/12044747