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Qt/C++音视频开发59-使用mdk-sdk组件/原qtav作者力作/性能凶残/超级跨平台

news 文章来源：https://blog.csdn.net/feiyangqingyun/article/details/134918211 2025/1/19 3:27:07

一、前言

最近一个月一直在研究mdk-sdk音视频组件，这个组件是原qtav作者的最新力作，提供了各种各样的示例demo，不仅限于支持C++，其他各种比如java/flutter/web/android等全部支持，性能上也是杠杠的，目前大概是在V0.23版本，大部分软件发布基本上都是在1.0版本才是比较稳定的，不过目前用下来，感觉还是挺不错的，跨平台，什么windows/linux/macos/ios/android/web等全部支持，底层还支持各种渲染框架。其实mdk底层就是封装的ffmpeg，也可以说核心就是ffmpeg，得益于作者在ffmpeg的使用方面应该是到了如火纯情的境界，主要是三大块，一块是音视频同步、一块是硬解码、一块是渲染到不同的平台。这三大快在音视频领域都是重点也是难点，要想做的稳定做得好性能又好，是很难的。没个十年八年的功力是不行的。

由于mdk-sdk作者也是搞qt开发很多年，所以对qt+mdk的使用提供了非常友好完善的示例。
第一步：下载示例源码 git clone git@github.com:wang-bin/mdk-examples.git
第二步：下载库文件 https://sourceforge.net/projects/mdk-sdk/files/nightly/
第三步：将mdk-sdk目录放到mdk-examples目录下。
第四步：打开projects.pro编译就行，如果本机没有vulkan环境，可以注释vkwindow、qmlrhi 、qmlrhi0项目。

在经历众多音视频组件的各种高强度对比测试验证下，mdk的优点非常多，这里就不多说，缺点就是线程有点多，一个播放基本上就占了30个线程，10个就是300，可能是通过牺牲一部分内存来提升性能，好比谷歌浏览器也是占内存大户，但是性能强悍，目前几乎是一统浏览器江湖。各种播放组件中，对于4K、8K、16K视频文件的解码，开启硬解码模式下，mpv是全宇宙CPU占用最低的，其次就是mdk，vlc的表现最拉垮。可能mpv直接走的屏幕绘制，直接是显卡中的数据绘制的，没有经过内存拷贝。

二、效果图

在这里插入图片描述

三、体验地址

国内站点：https://gitee.com/feiyangqingyun
国际站点：https://github.com/feiyangqingyun
个人作品：https://blog.csdn.net/feiyangqingyun/article/details/97565652
体验地址：https://pan.baidu.com/s/1d7TH_GEYl5nOecuNlWJJ7g 提取码：01jf 文件名：bin_video_demo。

四、功能特点

4.1. 基础功能

支持各种音频视频文件格式，比如mp3、wav、mp4、asf、rm、rmvb、mkv等。
支持本地摄像头设备和本地桌面采集，支持多设备和多屏幕。
支持各种视频流格式，比如rtp、rtsp、rtmp、http、udp等。
本地音视频文件和网络音视频文件，自动识别文件长度、播放进度、音量大小、静音状态等。
文件可以指定播放位置、调节音量大小、设置静音状态等。
支持倍速播放文件，可选0.5倍、1.0倍、2.5倍、5.0倍等速度，相当于慢放和快放。
支持开始播放、停止播放、暂停播放、继续播放。
支持抓拍截图，可指定文件路径，可选抓拍完成是否自动显示预览。
支持录像存储，手动开始录像、停止录像，部分内核支持暂停录像后继续录像，跳过不需要录像的部分。
支持无感知切换循环播放、自动重连等机制。
提供播放成功、播放完成、收到解码图片、收到抓拍图片、视频尺寸变化、录像状态变化等信号。
多线程处理，一个解码一个线程，不卡主界面。

4.2. 特色功能

同时支持多种解码内核，包括qmedia内核（Qt4/Qt5/Qt6）、ffmpeg内核（ffmpeg2/ffmpeg3/ffmpeg4/ffmpeg5/ffmpeg6）、vlc内核（vlc2/vlc3）、mpv内核（mpv1/mp2）、mdk内核、海康sdk、easyplayer内核等。
非常完善的多重基类设计，新增一种解码内核只需要实现极少的代码量，就可以应用整套机制，极易拓展。
同时支持多种画面显示策略，自动调整（原始分辨率小于显示控件尺寸则按照原始分辨率大小显示，否则等比缩放）、等比缩放（永远等比缩放）、拉伸填充（永远拉伸填充）。所有内核和所有视频显示模式下都支持三种画面显示策略。
同时支持多种视频显示模式，句柄模式（传入控件句柄交给对方绘制控制）、绘制模式（回调拿到数据后转成QImage用QPainter绘制）、GPU模式（回调拿到数据后转成yuv用QOpenglWidget绘制）。
支持多种硬件加速类型，ffmpeg可选dxva2、d3d11va等，vlc可选any、dxva2、d3d11va，mpv可选auto、dxva2、d3d11va，mdk可选dxva2、d3d11va、cuda、mft等。不同的系统环境有不同的类型选择，比如linux系统有vaapi、vdpau，macos系统有videotoolbox。
解码线程和显示窗体分离，可指定任意解码内核挂载到任意显示窗体，动态切换。
支持共享解码线程，默认开启并且自动处理，当识别到相同的视频地址，共享一个解码线程，在网络视频环境中可以大大节约网络流量以及对方设备的推流压力。国内顶尖视频厂商均采用此策略。这样只要拉一路视频流就可以共享到几十个几百个通道展示。
自动识别视频旋转角度并绘制，比如手机上拍摄的视频一般是旋转了90度的，播放的时候要自动旋转处理，不然默认是倒着的。
自动识别视频流播放过程中分辨率的变化，在视频控件上自动调整尺寸。比如摄像机可以在使用过程中动态配置分辨率，当分辨率改动后对应视频控件也要做出同步反应。
音视频文件无感知自动切换循环播放，不会出现切换期间黑屏等肉眼可见的切换痕迹。
视频控件同时支持任意解码内核、任意画面显示策略、任意视频显示模式。
视频控件悬浮条同时支持句柄、绘制、GPU三种模式，非绝对坐标移来移去。
本地摄像头设备支持指定设备名称、分辨率、帧率进行播放。
本地桌面采集支持设定采集区域、偏移值、指定桌面索引、帧率、多个桌面同时采集等。
录像文件同时支持打开的视频文件、本地摄像头、本地桌面、网络视频流等。
瞬间响应打开和关闭，无论是打开不存在的视频或者网络流，探测设备是否存在，读取中的超时等待，收到关闭指令立即中断之前的操作并响应。
支持打开各种图片文件，支持本地音视频文件拖曳播放。
视频流通信方式可选tcp/udp，有些设备可能只提供了某一种协议通信比如tcp，需要指定该种协议方式打开。
可设置连接超时时间（视频流探测用的超时时间）、读取超时时间（采集过程中的超时时间）。
支持逐帧播放，提供上一帧/下一帧函数接口，可以逐帧查阅采集到的图像。
音频文件自动提取专辑信息比如标题、艺术家、专辑、专辑封面，自动显示专辑封面。
视频响应极低延迟0.2s左右，极速响应打开视频流0.5s左右，专门做了优化处理。
支持H264/H265编码（现在越来越多的监控摄像头是H265视频流格式）生成视频文件，内部自动识别切换编码格式。
支持用户信息中包含特殊字符（比如用户信息中包含+#@等字符）的视频流播放，内置解析转义处理。
支持滤镜，各种水印及图形效果，支持多个水印和图像，可以将OSD标签信息和各种图形信息写入到MP4文件。
支持视频流中的各种音频格式，AAC、PCM、G.726、G.711A、G.711Mu、G.711ulaw、G.711alaw、MP2L2等都支持，推荐选择AAC兼容性跨平台性最好。
内核ffmpeg采用纯qt+ffmpeg解码，非sdl等第三方绘制播放依赖，gpu绘制采用qopenglwidget，音频播放采用qaudiooutput。
内核ffmpeg和内核mdk支持安卓，其中mdk支持安卓硬解码，性能非常凶残。
可以切换音视频轨道，也就是节目通道，可能ts文件带了多个音视频节目流，可以分别设置要播放哪一个，可以播放前设置好和播放过程中动态设置。
可以设置视频旋转角度，可以播放前设置好和播放过程中动态设置。
视频控件悬浮条自带开始和停止录像切换、声音静音切换、抓拍截图、关闭视频等功能。
音频组件支持声音波形值数据解析，可以根据该值绘制波形曲线和柱状声音条，默认提供了声音振幅信号。
标签和图形信息支持三种绘制方式，绘制到遮罩层、绘制到图片、源头绘制（对应信息可以存储到文件）。
通过传入一个url地址，该地址可以带上通信协议、分辨率、帧率等信息，无需其他设置。
保存视频到文件支持三种策略，自动处理、仅限文件、全部转码，转码策略支持自动识别、转264、转265，编码保存支持指定分辨率缩放或者等比例缩放。比如对保存文件体积有要求可以指定缩放后再存储。
支持加密保存文件和解密播放文件，可以指定秘钥文本。
支持电子放大，在悬浮条切换到电子放大模式，在画面上选择需要放大的区域，选取完毕后自动放大，再次切换放大模式可以复位。
各组件中极其详细的打印信息提示，尤其是报错信息提示，封装的统一打印格式。针对现场复杂的设备环境测试极其方便有用，相当于精确定位到具体哪个通道哪个步骤出错。
同时提供了简单示例、视频播放器、多画面视频监控、监控回放、逐帧播放、多屏渲染等单独窗体示例，专门演示对应功能如何使用。
代码框架和结构优化到最优，性能强悍，持续迭代更新升级。
源码支持Qt4、Qt5、Qt6，兼容所有版本。

4.3. 视频控件

可动态添加任意多个osd标签信息，标签信息包括名字、是否可见、字号大小、文本文字、文本颜色、背景颜色、标签图片、标签坐标、标签格式（文本、日期、时间、日期时间、图片）、标签位置（左上角、左下角、右上角、右下角、居中、自定义坐标）。
可动态添加任意多个图形信息，这个非常有用，比如人工智能算法解析后的图形区域信息直接发给视频控件即可。图形信息支持任意形状，直接绘制在原始图片上，采用绝对坐标。
图形信息包括名字、边框大小、边框颜色、背景颜色、矩形区域、路径集合、点坐标集合等。
每个图形信息都可指定三种区域中的一种或者多种，指定了的都会绘制。
内置悬浮条控件，悬浮条位置支持顶部、底部、左侧、右侧。
悬浮条控件参数包括边距、间距、背景透明度、背景颜色、文本颜色、按下颜色、位置、按钮图标代码集合、按钮名称标识集合、按钮提示信息集合。
悬浮条控件一排工具按钮可自定义，通过结构体参数设置，图标可选图形字体还是自定义图片。
悬浮条按钮内部实现了录像切换、抓拍截图、静音切换、关闭视频等功能，也可以自行在源码中增加自己对应的功能。
悬浮条按钮对应实现了功能的按钮，有对应图标切换处理，比如录像按钮按下后会切换到正在录像中的图标，声音按钮切换后变成静音图标，再次切换还原。
悬浮条按钮单击后都用名称唯一标识作为信号发出，可以自行关联响应处理。
悬浮条空白区域可以显示提示信息，默认显示当前视频分辨率大小，可以增加帧率、码流大小等信息。
视频控件参数包括边框大小、边框颜色、焦点颜色、背景颜色（默认透明）、文字颜色（默认全局文字颜色）、填充颜色（视频外的空白处填充黑色）、背景文字、背景图片（如果设置了图片优先取图片）、是否拷贝图片、缩放显示模式（自动调整、等比缩放、拉伸填充）、视频显示模式（句柄、绘制、GPU）、启用悬浮条、悬浮条尺寸（横向为高度、纵向为宽度）、悬浮条位置（顶部、底部、左侧、右侧）。

五、相关代码

#include "mdkplayer.h"
#include "videohelper.h"MdkPlayer::MdkPlayer(QObject *parent) : QObject(parent)
{//实例化播放对象player = new mdk::Player;//默认等比例填充player->setAspectRatio(mdk::KeepAspectRatio);//设置缓冲大小//player->setBufferRange(0, 5000, true);//渲染回调触发界面更新player->setRenderCallback([this](void *vo) {QObject *render = (QObject *)vo;if (render && render->isWidgetType()) {QMetaObject::invokeMethod(render, "update");}});//播放状态变化player->onStateChanged([this](mdk::State state) {emit stateChanged(state);});//媒体状态变化player->onMediaStatus([this](mdk::MediaStatus oldValue, mdk::MediaStatus newValue) {emit mediaStatusChanged(newValue);return true;});//各种事件触发player->onEvent([this](const mdk::MediaEvent & e) {emit eventChanged(e);return false;});render = NULL;
}MdkPlayer::~MdkPlayer()
{//没有设置过渲染窗体释放的时候会崩溃if (render) {delete player;}
}void MdkPlayer::setMedia(const QString &url)
{player->setMedia(url.toUtf8().constData());//设置媒体后立即获取媒体信息/手册说要按照下面这样写VideoType type = VideoHelper::getVideoType(url);if (type == VideoType_FileLocal || type == VideoType_FileWeb) {player->waitFor(mdk::State::Stopped);player->prepare(0, [this](int64_t, bool *) {QMetaObject::invokeMethod(parent(), "readMediaInfo");return true;});}//不做音视频同步if (type == VideoType_Rtsp) {player->onSync([] {return DBL_MAX;});}
}void MdkPlayer::setFilter(const QString &filter)
{player->setProperty("video.avfilter", filter.toStdString());
}void MdkPlayer::setDecoders(const QStringList &names)
{std::vector<std::string> decoders;foreach (QString name, names) {decoders.push_back(name.toStdString());}player->setDecoders(mdk::MediaType::Video, decoders);
}void MdkPlayer::setProperty(const std::string &key, const std::string &value)
{player->setProperty(key, value);
}void MdkPlayer::play()
{player->set(mdk::State::Playing);
}void MdkPlayer::stop()
{player->set(mdk::State::Stopped);
}void MdkPlayer::pause()
{player->set(mdk::State::Paused);
}void MdkPlayer::next()
{player->set(mdk::State::Playing);
}mdk::State MdkPlayer::state()
{return player->state();
}void MdkPlayer::setLoop(int count)
{player->setLoop(count);
}void MdkPlayer::rotate(int degree, QObject *render)
{player->rotate(degree, render);
}void MdkPlayer::setAspect(float value, QObject *render)
{player->setAspectRatio(value, render);
}void MdkPlayer::setBackgroundColor(float r, float g, float b, float a, QObject *render)
{player->setBackgroundColor(r, g, b, a, render);
}QSize MdkPlayer::getSize(int stream)
{QSize size;std::vector<mdk::VideoStreamInfo> video = player->mediaInfo().video;if (video.size() > stream) {mdk::VideoCodecParameters para = video.at(stream).codec;size = QSize(para.width, para.height);}return size;
}qint64 MdkPlayer::duration()
{return player->mediaInfo().duration;
}qint64 MdkPlayer::position()
{return player->position();
}void MdkPlayer::seek(qint64 position)
{player->seek(position);
}void MdkPlayer::seek(bool backward, int frame)
{mdk::SeekFlag flags = (mdk::SeekFlag::FromNow | mdk::SeekFlag::Frame);if (backward) {player->seek(-frame, flags);} else {player->seek(frame, flags);}
}float MdkPlayer::playbackRate()
{return player->playbackRate();
}void MdkPlayer::setPlaybackRate(float value)
{player->setPlaybackRate(value);
}float MdkPlayer::volume()
{return player->volume();
}void MdkPlayer::setVolume(float value)
{player->setVolume(value);
}bool MdkPlayer::isMute()
{return player->isMute();
}void MdkPlayer::setMute(bool value)
{player->setMute(value);
}void MdkPlayer::snapshot(int rotate, QObject *render)
{mdk::Player::SnapshotRequest sr{};player->snapshot(&sr, [this, rotate](mdk::Player::SnapshotRequest * sr2, double) {QImage image = QImage(sr2->data, sr2->width, sr2->height, Format_RGB);//如果有旋转角度先要旋转VideoHelper::rotateImage(rotate, image);emit imageCaptured(image.copy());return std::string();}, render);
}void MdkPlayer::record(const QString &fileName, const QString &format)
{player->record(fileName.toUtf8().constData(), format.toUtf8().constData());
}void MdkPlayer::readMetaData()
{//标题/艺术家/专辑/专辑封面QString title, artist, album;mdk::MediaInfo mediaInfo = player->mediaInfo();std::unordered_map<std::string, std::string> metadata = mediaInfo.metadata;for (auto i = metadata.begin(); i != metadata.end(); i++) {QString key = QString::fromStdString(i->first);QString value = QString::fromStdString(i->second);if (key == "title") {title = value;} else if (key == "artist") {artist = value;} else if (key == "album") {album = value;}}QString format = mediaInfo.format;emit receiveMetaData(format, title, artist, album);
}void MdkPlayer::readAudioInfo(int index)
{std::vector<mdk::AudioStreamInfo> audios = player->mediaInfo().audio;if (index >= 0 && audios.size() > index) {mdk::AudioStreamInfo audio = audios.at(index);mdk::AudioCodecParameters para = audio.codec;emit receiveAudioInfo(audio.index, para.sample_rate, para.channels, para.profile, para.bit_rate, para.codec);}
}void MdkPlayer::readVideoInfo(int index)
{std::vector<mdk::VideoStreamInfo> videos = player->mediaInfo().video;if (index >= 0 && videos.size() > index) {mdk::VideoStreamInfo video = videos.at(index);mdk::VideoCodecParameters para = video.codec;//取出封面QImage image;if (video.image_size > 0) {image = QImage::fromData(video.image_data, video.image_size);}emit receiveVideoInfo(video.index, para.width, para.height, para.frame_rate, video.rotation, para.codec, image);}
}void MdkPlayer::readTrackInfo(QList<int> &audioTracks, QList<int> &videoTracks)
{mdk::MediaInfo mediaInfo = player->mediaInfo();audioTracks.clear();std::vector<mdk::AudioStreamInfo> audioTrackInfo = mediaInfo.audio;foreach (mdk::AudioStreamInfo info, audioTrackInfo) {audioTracks << info.index;}videoTracks.clear();std::vector<mdk::VideoStreamInfo> videoTrackInfo = mediaInfo.video;foreach (mdk::VideoStreamInfo info, videoTrackInfo) {videoTracks << info.index;}//可能获取到的索引是 音频(3, 4, 5) / 视频(0, 1, 2)//底层设置节目流按照 0/1/2 这样排列/所以需要强制矫正int count = videoTracks.count();audioTracks.clear();videoTracks.clear();for (int i = 0; i < count; ++i) {audioTracks << i;videoTracks << i;}
}void MdkPlayer::setAudioTrack(int track)
{std::set<int> tracks;tracks.insert(track);player->setActiveTracks(mdk::MediaType::Audio, tracks);
}void MdkPlayer::setVideoTrack(int track)
{std::set<int> tracks;tracks.insert(track);player->setActiveTracks(mdk::MediaType::Video, tracks);
}void MdkPlayer::renderVideo(QObject *render)
{player->renderVideo(render);
}void MdkPlayer::setVideoSurfaceSize(int width, int height, QObject *render)
{this->render = render;player->setVideoSurfaceSize(width, height, render);connect(render, SIGNAL(destroyed(QObject *)), this, SLOT(clear(QObject *)), Qt::ConnectionType(Qt::DirectConnection | Qt::UniqueConnection));
}void MdkPlayer::clear(QObject *render)
{player->setVideoSurfaceSize(-1, -1, render);
}