增强axmol引擎视频播放之 - Linux(Ubuntu)视频播放支持

引言

接续“增强axmol引擎视频播放之 - android视频播放支持”，本文主要描述如何在 著名的Linux发行版Ubuntu支持视频渲染到纹理播放。如无特殊说明，一下描述中出现Linux均指的是Ubuntu Linux，版本Ubuntu 22.04+。

为什么开发

当笔者成功完成了android视频纹理渲染后，axmol引擎所支持的平台（macos,windows,ios/tvos,android,linux)，就只剩下Linux了，因此萌生了何不顺带把Linux支持下。

调研

经过研究发现，Linux下比较优秀的播放器里，VLC提供了libvlc LGPL-2.1授权（不修改源码的情况下，以动态库形式免费商用），因此集成libvlc是比较好的方案。

如何实现

依然是实现axmol的MediaEngine接口，不过我们使用libvlc作为backend。

1. 安装libvlc开发包

   sudo apt install libvlc-dev libvlccore-dev vlc
   

   其中libvlc-dev和libvlccore-dev是编译连接必须的，而安装vlc实际上是安装播放器和插件.so，其中播放器不需要，插件才是运行必须的，否则运行就会无法解码视频。
   TIPS: 插件加载潜规则:

   • 默认情况下，当调用libvlc_new API时，libvlc会从libvlc.so和libvlccore.so库所在目录下的plugins目录搜索播放视频所需解码插件。安装vlc会将插件放到正确的路径
   • 通过环境变量: VLC_PLUGIN_PATH指定libvlc加载插件路径

2. 编写代码实现MediaEngine的核心功能，如播放，暂停等，注册callbacks（媒体事件，视频NV12 Frame事件）等功能。

3. 关于如何让获取VLC解码的NV12视频数据（网上多数都是RGBA)，本文只贴出关键代码

   libvlc lock回调中，为本次视频数据frame锁定内存以便写入:

   static constexpr auto VLC_OUTPUT_FORMAT = ax::MEVideoPixelFormat::NV12;
   
   void* VlcMediaEngine::libvlc_video_lock(void* data, void** p_pixels)
   {
       VlcMediaEngine* mediaEngine = static_cast<VlcMediaEngine*>(data);
   
       auto& bufferDim    = mediaEngine->_videoDim;
       auto& outputBuffer = mediaEngine->_frameBuffer1;
       mediaEngine->_frameBuffer1Mtx.lock();
       if constexpr (VLC_OUTPUT_FORMAT == ax::MEVideoPixelFormat::NV12)
       {
           outputBuffer.resize_fit(bufferDim.x * bufferDim.y + (bufferDim.x * bufferDim.y >> 1));  // NV12
           p_pixels[0] = outputBuffer.data();
           p_pixels[1] = outputBuffer.data() + (bufferDim.x * bufferDim.y);
       }
       else if constexpr (VLC_OUTPUT_FORMAT == ax::MEVideoPixelFormat::YUY2)
       {
           outputBuffer.resize_fit(bufferDim.x * bufferDim.y + ((bufferDim.x >> 1) * bufferDim.y * 4));  // YUY2
           p_pixels[0] = outputBuffer.data();
       }
       else
       {
           outputBuffer.resize_fit(bufferDim.x * bufferDim.y * 4);  // RGBA32
           p_pixels[0] = outputBuffer.data();
       }
       return nullptr;
   }
   void VlcMediaEngine::libvlc_video_unlock(void* data, void* id, void* const* p_pixels)
   {
       VlcMediaEngine* mediaEngine = static_cast<VlcMediaEngine*>(data);
       mediaEngine->_frameBuffer1Mtx.unlock();
       ++mediaEngine->_frameIndex;
       assert(id == nullptr);
   }
   

   libvlc使用回调模式格式设置，值得注意的是NV12需要指定第二个plane的pitch(bytesPerRow)和lines(视频期望渲染高度/2)

   unsigned int VlcMediaEngine::libvlc_video_format_setup(void** opaque,
                                                          char* chroma,  // forcc, refer to:vlc_fourcc.h
                                                          unsigned* width,
                                                          unsigned* height,
                                                          unsigned* pitches,
                                                          unsigned* lines)
   {
       // refer to: vmem.c:Open https://github.com/videolan/vlc/blob/3.0.18/modules/video_output/vmem.c#L150
       // future: 4.0: will be widths, heights:
       // https://github.com/videolan/vlc/blob/master/modules/video_output/vmem.c#L156
       VlcMediaEngine* mediaEngine = static_cast<VlcMediaEngine*>(*opaque);
   
       // vlc tell us the original codecDim(ALIGNED)
       mediaEngine->_codecDim.set(width[0], height[0]);
   
       // tell vlc we want render as video size
       width[0]  = mediaEngine->_videoDim.x;
       height[0] = mediaEngine->_videoDim.y;
   
       // plane0
       pitches[0] = width[0];   // bytesPerRow
       lines[0]   = height[0];  // rows
   
   #    if LIBVLC_VERSION_MAJOR >= 4
       mediaEngine->_videoDim.set(width[1], height[1]);
   #    endif
   
       int num_of_plane = 1;
   
       if constexpr (VLC_OUTPUT_FORMAT == ax::MEVideoPixelFormat::NV12)
       {
           memcpy(chroma, "NV12", 4);
   
           // plane1
           pitches[1] = mediaEngine->_videoDim.x;       // bytesPerRow
           lines[1]   = mediaEngine->_videoDim.y >> 1;  // rows
   
           num_of_plane = 2;
       }
       else if constexpr (VLC_OUTPUT_FORMAT == ax::MEVideoPixelFormat::YUY2)
       {
           memcpy(chroma, "YUY2", 4);
           pitches[0] = width[0] * 2;  // bytesPerRow
       }
       else
       {
           memcpy(chroma, "RGBA", 4);
           pitches[0] = width[0] * 4;  // bytesPerRow
       }
   
       // return the number of picture buffers allocated, 0 indicates failure
       return num_of_plane;
   }
   

运行和注意事项

请下载axmol引擎最新源码在Ubuntu 22.04+系统下编译运行。如果遇到播放视频出现无法解码问题，请安装ubuntu扩展组件，命令如下:

sudo apt install ubuntu-restricted-extras

结语

自此，axmol引擎的ui::MediaPlayer支持全部平台上的视频纹理渲染播放，这也得益于重新设计的MediaEngine 框架，该框架不仅能在axmol引擎中工作，也可以独立编译，例如笔者编写的bgfx视频播放示例：bgfx-axplay。
另外：libvlc本身是跨平台的，因此本文中的实现VlcMediaEngine经过简单配置也可以运行在其他平台，例如Windows