04_QT_Windows开发环境搭建

FFmpeg

为什么选择FFmpeg？

每个主流平台基本都有自己的音视频开发库（API），用以处理音视频数据，比如：

iOS：AVFoundation、AudioUnit等
Android：MediaPlayer、MediaCodec等
Windows：DirectShow等
...

为了让所有平台的开发者都能够学习到音视频开发的通用技术，本教程主要讲解跨平台的音视频开发库FFmpeg。其实只要你掌握了FFmpeg，也可以很快上手其他音视频开发库，因为底层原理都是一样的，你最终操作的都是一样的数据，比如MP3、MP4文件。

简介

FFmpeg的Logo

FFmpeg的名字由FF和mpeg组成。

FF是Fast Forward（译为：快进、快速前进）的简称
mpeg来源于Moving Picture Experts Group（简称：MPEG，译为：动态影像专家小组）
- MPEG是源自ISO与IEC等国际组织的工作小组
- MPEG的其中一项工作是：制定音视频相关的标准（比如压缩标准）

有很多知名项目都采用了FFmpeg，比如：

Google Chrome：浏览器
Firefox：浏览器
VLC：跨平台播放器
MPlayer
ijkplayer：bilibili团队开发的Android/iOS播放器框架
Perian：Apple公司的QuickTime组件

下载

网上已经有编译好的FFmpeg，目前最新的Release版本是4.3.2，可以直接下载到项目中进行开发使用。

Windows版本下载：ffmpeg-4.3.2-2021-02-27-full_build-shared.7z
源码下载：ffmpeg-4.3.2.tar.xz
- 网上编译好的FFmpeg一般是完整版，体积比较大
- 日后我们可以根据实际需要，对FFmpeg的源码进行裁剪后再进行重新编译

解压ffmpeg-4.3.2-2021-02-27-full_build-shared.7z文件后，目录结构如下所示：

bin
- 有编译好的可执行程序：ffmpeg.exe、ffplay.exe、ffprobe.exe，可以直接在命令行上使用，比如
  - ffplay xx.mp4：可以直接播放某个视频
  - ffmpeg -version：可以查看FFmpeg的版本号
- 有运行时需要用到的动态库文件（*.dll）
doc：FFmpeg的使用文档
include：开发时需要包含的头文件
lib：链接时需要用到的库文件

目录结构

Qt

如果要想开发一个播放器，肯定得编写界面，同样为了保证跨平台开发，这里采用的GUI库是Qt，官方的开发工具QtCreator是跨平台的（支持Windows、Mac、Linux）。Qt开发采用的编程语言是C++。

下载

本教程中选择5.14.2版本（从5.15版本开始是收费版本）。

下载地址：https://download.qt.io/archive/qt/5.14/5.14.2/
Windows系统选择下载：qt-opensource-windows-x86-5.14.2.exe

qt安装包

安装

需要先注册，再进行登录。

先注册，再登录

下一步

选择安装路径

勾选MinGW 64bit编译器（我电脑的系统是64bit）。

勾选编译器

如果后期想阅读Qt源码，就选择勾选Qt源码。

勾选源码

默认已经勾选了QtCreator。

默认已经勾选QtCreator

许可协议

开始菜单快捷方式

安装

解决控制台中文乱码

工具 -> 选项。

文本编辑器 -> 行为 -> 文本编码 -> 默认编码。

设置为UTF-8

开发初探

第一个Qt项目

打开QtCreator，文件 -> 新建文件或项目。

新建项目

Application -> Qt Widgets Application。

Qt Widgets Application

设置项目名称和项目的存放路径。

项目名称和项目的存放路径

下一步

QtCreator默认会创建一个MainWindow类（主窗口）。

下一步

勾选MinGW编译器。

下一步

完成

双击打开mainwindow.ui文件，可以往右边的主窗口中添加一些界面元素（比如按钮）。

双击打开mainwindow.ui文件

拖拽

点击左下角的运行按钮（绿色三角形），即可看到一个窗口界面，这个就是QtCreator默认创建的主窗口（MainWindow对象）。

消除警告

每次运行Qt程序，你的控制台可能都会出现以下警告信息：QT_DEVICE_PIXEL_RATIO已经过期。

Warning: QT_DEVICE_PIXEL_RATIO is deprecated. Instead use:
   QT_AUTO_SCREEN_SCALE_FACTOR to enable platform plugin controlled per-screen factors.
   QT_SCREEN_SCALE_FACTORS to set per-screen DPI.
   QT_SCALE_FACTOR to set the application global scale factor.

解决方案：设置环境变量QT_SCALE_FACTOR为1即可。

#include "mainwindow.h"

#include 

// 导入头文件【也可以不导入，因为中已经包含了】
// #include 

int main(int argc, char *argv[]) {
    // 通过qputenv函数设置QT_SCALE_FACTOR为1
    qputenv("QT_SCALE_FACTOR", QByteArray("1"));

    QApplication a(argc, argv);
    MainWindow w;
    w.show();
    return a.exec();
}

集成FFmpeg到Qt项目中

在Windows中，我们最终是通过调用FFmpeg动态库（dll）中的函数来操作音视频数据，使用dll的其中一种方式是需要用到3种文件：

.h：头文件（Header File）
- 包含了函数的声明
- 通过#include去导入相应的头文件
.dll：动态链接库（Dynamic Link Library）
- 包含了函数的具体实现代码
- Windows程序会在运行过程中，动态调用dll中的函数
.lib或.dll.a：（动态链接库的）导入库（Import Library）
- .lib：用于MSVC编译器中
- .dll.a：用于MinGW编译器中
- 包含了dll中函数的入口，用于辅助找到并调用dll中的函数
- 最终需要链接到Windows程序中（比如合并到exe文件中）

值得一提的是，在Windows中，静态链接库（Static Link Library）的扩展名也是.lib、.dll.a。静态链接库和导入库的区别是：

静态链接库：包含了函数的具体实现代码
导入库：不包含函数的具体实现代码（函数的具体实现代码存储在dll中）

修改.pro文件

# 设置头文件的目录，以便编译器能够找到头文件
INCLUDEPATH += %FFMPEG_HOME%/include

# 设置导入库的目录和需要链接的导入库
LIBS += -L%FFMPEG_HOME%/lib \
        -lavcodec \
        -lavdevice \
        -lavfilter \
        -lavformat \
        -lavutil \
        -lpostproc \
        -lswscale \
        -lswresample

#号后面的内容是注释
%FFMPEG_HOME%表示ffmpeg-4.3.2-2021-02-27-full_build-shared.7z解压后的目录
- 需要根据你的实际情况修改为真实的路径
-L：设置导入库的目录，以便编译器能够找到导入库
-l：设置需要链接的导入库名称
- 导入库名称需要去掉文件名前面的lib，比如libavcodec.dll.a就写成avcodec

调用函数

在main.cpp中调用av_version_info函数，获取FFmpeg的版本信息。

#include "mainwindow.h"

#include 

// 为了使用qDebug函数
#include 

// FFmpeg是C语言库
// 有了extern "C"，才能在C++中导入C语言函数
extern "C" {
#include 
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    // 打印版本信息
    qDebug() << av_version_info();
    
    QApplication a(argc, argv);
    MainWindow w;
    w.show();
    return a.exec();
}

拷贝dll文件

Qt程序编译成功后，会生成一个exe文件

exe是Windows中的一种可执行文件
我们编写的程序代码最终都存在了exe文件中

为了保证exe在运行时能成功调用FFmpeg的函数，那么就得让exe能够找到FFmpeg的dll文件（动态库文件）。可以将%FFMPEG_HOME%/bin目录中的所有dll文件拷贝到exe文件所在的目录中，exe在运行的时候，能自动找到跟它同一目录下的dll文件。

可以通过查看构建目录得知exe文件所在的目录。

运行程序后，如果能在控制台看到4.3.2字样的输出信息，说明FFmpeg已经集成成功。

dll的搜索顺序

exe在寻找dll文件时，大概按照以下优先级顺序去查找（这里只列出了大概的搜索路径，并没有写全）：

exe所在的目录
Windows的System目录
- C:/Windows/System
- C:/Windows/System32
Windows目录
- C:/Windows
环境变量Path中的路径
- 所以可以考虑将%FFMPEG_HOME%/bin目录配置到Path变量中
- 置于如何配置Windows的环境变量Path，这是基本开发常识了，就不再讲解了

第1种方式需要在每一个Qt程序中都拷贝一份FFmpeg的dll文件，第2~4种方式可以让多个Qt程序共用同一份FFmpeg的dll文件。

.pro文件

.pro文件是Qt项目的主配置文件。

# 包含了core、gui两个模块
QT       += core gui

# 高于4版本，就包含widgets模块
greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets

# 源代码
SOURCES += \
    main.cpp \
    mainwindow.cpp

# 头文件
HEADERS += \
    mainwindow.h

# ui文件
FORMS += \
    mainwindow.ui

常用快捷键

字体缩放：Ctrl + 鼠标滚轮
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注释：Ctrl + /
同名的.h、.cpp文件之间切换：F4