Qt音視頻開發48-通用通道管理

一、前言

把通用的視頻控制元件搞定以后，后期增加新的內核方便多了，不需要在好多個檔案復制粘貼之類的，接下來就是需要一個統一的類來管理視頻監控系統中的16個通道或者32個通道，甚至64個通道也有可能，當然，通用通道管理也兼容各種監控內核，以前通道管理類，是每個內核寫一個，也是很繁瑣，大量的重復性代碼，所以將通用視頻監控控制元件整理好以后，順其自然的要改造這個通用通道管理的類了，

通用通道管理的需求來源自實際的開發程序需要，比如斷線重連機制，盡管每個視頻監控控制元件自帶了斷線重連功能，很容易會出現極端的情況，比如網路斷了以后，設備重新上線，會全部瞬間重新上線（如果設定的超時時間一致的話），這就給CPU造成很大壓力，瞬間暴增，所以需要一個類專門管理所有的攝像機設備，由他來負責排隊斷線重連，加載打開設備，統一的截圖機制，統一的視頻存盤機制，

通道管理基本功能：

1. 設定地址集合（可以是組態檔讀取也可以是資料庫讀取）、名稱集合、控制元件集合，
2. 所有通道或者指定通道的打開和關閉，
3. 指定通道的抓拍截圖，
4. 設定視頻通道數、超時時間，
5. 設定打開視頻的間隔、重連視頻的間隔，
6. 指定視頻存盤間隔和存盤檔案夾，

二、功能特點

1. 支持多畫面切換，全屏切換等，包括1+4+6+8+9+13+16+25+36+64畫面切換，
2. 支持alt+enter全屏，esc退出全屏，
3. 自定義資訊框+錯誤框+詢問框+右下角提示框（包含多種格式），
4. 17套皮膚樣式隨意更換，所有樣式全部統一，包括選單等，
5. 云臺儀表盤滑鼠移上去高亮，八個方位精準識別，
6. 底部畫面工具列（畫面分割切換+截圖聲音等設定）移上去高亮，
7. 可在組態檔更改左上角logo+中文軟體名稱+英文軟體名稱，
8. 封裝了百度地圖，視圖切換，運動軌跡，設備點位，滑鼠按下獲取經緯度等，
9. 支持圖片地圖，設備按鈕可以在圖片地圖上自由拖動自動保存位置資訊，
10. 在百度地圖和圖片地圖上，雙擊視頻可以預覽攝像頭實時視頻，
11. 堆疊表單，每個表單都是個單獨的qwidget，方便撰寫自己的代碼，
12. 頂部滑鼠右鍵選單，可動態控制時間CPU+左上角面板+左下角面板+右上角面板+右下角面板的顯示和隱藏，支持恢復默認布局，
13. 工具列可以放置多個小圖示和關閉圖示，
14. 左側右側可拖動拉伸，并自動記憶寬高位置，重啟后恢復，
15. 雙擊攝像機節點自動播放視頻，雙擊節點自動依次添加視頻，會自動跳到下一個，雙擊父節點自動添加該節點下的所有視頻，
16. 攝像機節點拖曳到對應表單播放視頻，同時支持拖曳本地檔案直接播放，
17. 視頻畫面表單支持拖曳交換，瞬間回應，
18. 雙擊節點+拖曳節點+拖曳表單交換位置，均自動更新url.txt，
19. 支持從url.txt中加載通道視頻播放，自動記憶最后通道對應的視頻，軟體啟動后自動打開播放，
20. 右下角音量條控制元件，失去焦點自動隱藏，音量條帶靜音圖示，
21. 集成百度在線地圖和離線地圖，可以添加設備對應位置，自動生成地圖，支持縮放和添加覆寫物等，
22. 視頻拖動到通道表單外自動洗掉視頻，
23. 滑鼠右鍵可洗掉當前+所有視頻，截圖當前+所有視頻，
24. 錄像機管理、攝像機管理，可添加洗掉修改匯入匯出列印資訊，立即應用新的設備資訊生成樹狀串列，不需重啟，
25. 在pro檔案中可以自由開啟是否加載地圖，
26. 視頻播放可選2種內核自由切換，vlc+ffmpeg，均可在pro中設定，
27. 可設定1+4+9+16畫面輪詢，可設定輪詢間隔以及輪詢碼流型別等，直接在主界面底部工具列右側單擊啟動輪詢按鈕即可，再次單擊停止輪詢，
28. 默認超過10秒鐘未操作自動隱藏滑鼠指標，
29. 支持onvif搜素設備，支持任意onvif攝像機，包括但不限于海康大華宇視天地偉業華為等，
30. 支持onvif云臺控制，可上下左右移動云臺攝像機，包括復位和焦距調整等，
31. 同時支持sqlite、mysql、postsql等資料庫，
32. 可保存視頻，可選定時存盤或者單檔案存盤，可選存盤間隔時間，
33. 可設定視頻流通信方式tcp+udp，可設定視頻解碼是速度優先、質量優先、均衡等，
34. 可設定硬解碼型別，支持qsv、dxva2、d3d11va等，
35. 默認采用opengl繪制視頻，超低的CPU資源占用，支持yuyv和nv12兩種格式繪制，很牛逼，
36. 高度可定制化，用戶可以很方便的在此基礎上衍生自己的功能，支持linux和mac系統，

三、效果圖

四、相關站點

1. 國內站點：https://gitee.com/feiyangqingyun/QWidgetDemo
2. 國際站點：https://github.com/feiyangqingyun/QWidgetDemo
3. 個人主頁：https://blog.csdn.net/feiyangqingyun
4. 知乎主頁：https://www.zhihu.com/people/feiyangqingyun/
5. 體驗地址：https://blog.csdn.net/feiyangqingyun/article/details/97565652

五、核心代碼

#include "commonvideomanage.h"

#ifdef videovlc
#include "vlchelper.h"
#elif videoffmpeg
#include "ffmpeghelper.h"
#elif haikang
#include "haikanghelper.h"
#endif

#define TIMEMS          qPrintable(QTime::currentTime().toString("HH:mm:ss zzz"))
#define TIME            qPrintable(QTime::currentTime().toString("HH:mm:ss"))
#define QDATE           qPrintable(QDate::currentDate().toString("yyyy-MM-dd"))
#define QTIME           qPrintable(QTime::currentTime().toString("HH-mm-ss"))
#define DATETIME        qPrintable(QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"))
#define STRDATETIME     qPrintable(QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd-HH-mm-ss"))
#define STRDATETIMEMS   qPrintable(QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd-HH-mm-ss-zzz"))

QScopedPointer<CommonVideoManage> CommonVideoManage::self;
CommonVideoManage *CommonVideoManage::Instance()
{
    if (self.isNull()) {
        static QMutex mutex;
        QMutexLocker locker(&mutex);
        if (self.isNull()) {
            self.reset(new CommonVideoManage);
        }
    }

    return self.data();
}

CommonVideoManage::CommonVideoManage(QObject *parent) : QObject(parent)
{
    timeout = 10;
    openInterval = 1000;
    checkInterval = 5;
    videoCount = 16;

    saveVideo = false;
    saveVideoInterval = 0;
    savePath = qApp->applicationDirPath();

    //打開視頻定時器
    timerOpen = new QTimer(this);
    connect(timerOpen, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(openVideo()));
    timerOpen->setInterval(openInterval);

    //重連視頻定時器
    timerCheck = new QTimer(this);
    connect(timerCheck, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(checkVideo()));
    timerCheck->setInterval(checkInterval * 1000);

    //新建目錄
    newDir("snap");
}

CommonVideoManage::~CommonVideoManage()
{
    this->stop();
}

QString CommonVideoManage::getVersion2()
{
#if (defined videovlc) || (defined videoffmpeg) || (defined haikang)
    return getVersion();
#else
    return "1.0";
#endif
}

void CommonVideoManage::newDir(const QString &dirName)
{
    //如果路徑中包含斜杠字符則說明是絕對路徑
    //linux系統路徑字符帶有 /  windows系統 路徑字符帶有 :/
    QString strDir = dirName;
    if (!strDir.startsWith("/") && !strDir.contains(":/")) {
        strDir = QString("%1/%2").arg(qApp->applicationDirPath()).arg(strDir);
    }

    QDir dir(strDir);
    if (!dir.exists()) {
        dir.mkpath(strDir);
    }
}

void CommonVideoManage::openVideo()
{
    if (index < videoCount) {
        //取出一個進行打開,跳過為空的立即下一個
        QString url = videoUrls.at(index);
        if (!url.isEmpty()) {
            this->open(index);
            index++;
        } else {
            index++;
            this->openVideo();
        }
    } else {
        //全部取完則關閉定時器
        timerOpen->stop();
    }
}

void CommonVideoManage::checkVideo()
{
    //如果打開定時器還在作業則不用繼續
    if (timerOpen->isActive()) {
        return;
    }

    QDateTime now = QDateTime::currentDateTime();
    for (int i = 0; i < videoCount; i++) {
        //只有url不為空的才需要處理重連
        if (videoUrls.at(i).isEmpty()) {
            continue;
        }

        //如果10秒內已經處理過重連則跳過當前這個,防止多個掉線一直處理第一個掉線的
        if (lastTimes.at(i).secsTo(now) < 10) {
            continue;
        }

        //計算超時時間
        QDateTime lastTime = videoWidgets.at(i)->getLastTime();
        int sec = lastTime.secsTo(now);
        if (sec >= timeout) {
            //重連該設備
            videoWidgets.at(i)->restart();
            //每次重連記住最后重連時間
            lastTimes[i] = now;
            //break;
        }
    }
}

void CommonVideoManage::snapImage(const QImage &image)
{
    CommonVideoWidget *w = (CommonVideoWidget *)sender();
    QString fileName = w->property("fileName").toString();
    if (!image.isNull()) {
        image.save(fileName, "jpg");
    }
}

void CommonVideoManage::setTimeout(int timeout)
{
    if (timeout >= 5 && timeout < 60) {
        this->timeout = timeout;
    }
}

void CommonVideoManage::setOpenInterval(int openInterval)
{
    if (openInterval >= 0 && openInterval <= 2000) {
        this->openInterval = openInterval;
        timerOpen->setInterval(openInterval);
    }
}

void CommonVideoManage::setCheckInterval(int checkInterval)
{
    if (checkInterval >= 5 && checkInterval <= 60) {
        this->checkInterval = checkInterval;
        timerCheck->setInterval(checkInterval * 1000);
    }
}

void CommonVideoManage::setVideoCount(int videoCount)
{
    this->videoCount = videoCount;
}

void CommonVideoManage::setSaveVideo(bool saveVideo)
{
    this->saveVideo = saveVideo;
}

void CommonVideoManage::setSaveVideoInterval(int saveVideoInterval)
{
    this->saveVideoInterval = saveVideoInterval;
}

void CommonVideoManage::setSavePath(const QString &savePath)
{
    this->savePath = savePath;
}

void CommonVideoManage::setUrls(const QList<QString> &videoUrls)
{
    this->videoUrls = videoUrls;
}

void CommonVideoManage::setNames(const QList<QString> &videoNames)
{
    this->videoNames = videoNames;
}

void CommonVideoManage::setWidgets(QList<CommonVideoWidget *> videoWidgets)
{
    this->videoWidgets = videoWidgets;
}

void CommonVideoManage::start()
{
    if (videoWidgets.count() != videoCount) {
        return;
    }

    lastTimes.clear();
    for (int i = 0; i < videoCount; i++) {
        lastTimes.append(QDateTime::currentDateTime());
        QString url = videoUrls.at(i);
        if (!url.isEmpty()) {
            CommonVideoWidget *w = videoWidgets.at(i);
#ifdef videoffmpeg
            disconnect(w, SIGNAL(snapImage(QImage)), this, SLOT(snapImage(QImage)));
            connect(w, SIGNAL(snapImage(QImage)), this, SLOT(snapImage(QImage)));
#endif

            //設定檔案url地址
            w->setUrl(url);

            //如果是USB攝像頭則單獨設定寬高
            if (w->getIsUsbCamera()) {
                w->setVideoWidth(640);
                w->setVideoHeight(480);
            }

            //設定OSD資訊,可見+字體大小+文字+顏色+格式+位置
            if (i < videoNames.count()) {
                w->setOSD1Visible(true);
                w->setOSD1FontSize(18);
                w->setOSD1Text(videoNames.at(i));
                w->setOSD1Color(Qt::yellow);
                w->setOSD1Format(CommonVideoWidget::OSDFormat_Text);
                w->setOSD1Position(CommonVideoWidget::OSDPosition_Right_Top);

                //還可以設定第二路OSD
#if 0
                w->setOSD2Visible(true);
                w->setOSD2FontSize(18);
                w->setOSD2Color(Qt::yellow);
                w->setOSD2Format(CommonVideoWidget::OSDFormat_DateTime);
                w->setOSD2Position(CommonVideoWidget::OSDPosition_Left_Bottom);
#endif
            }

            //設定是否存盤檔案
            w->setSaveFile(saveVideo);
            w->setSavePath(savePath);
            w->setSaveInterval(saveVideoInterval);
            if (saveVideo && saveVideoInterval == 0) {
                QString path = QString("%1/%2").arg(savePath).arg(QDATE);
                newDir(path);
                QString fileName = QString("%1/Ch%2_%3.mp4").arg(path).arg(i + 1).arg(STRDATETIME);
                w->setFileName(fileName);
            }

            //打開間隔 = 0 毫秒則立即打開
            if (openInterval == 0) {
                this->open(i);
            }
        }
    }

    //啟動定時器挨個排隊打開
    if (openInterval > 0) {
        index = 0;
        timerOpen->start();
    }

    //啟動定時器排隊處理重連
    QTimer::singleShot(5000, timerCheck, SLOT(start()));
}

void CommonVideoManage::stop()
{
    if (videoWidgets.count() != videoCount) {
        return;
    }

    if (timerOpen->isActive()) {
        timerOpen->stop();
    }

    if (timerCheck->isActive()) {
        timerCheck->stop();
    }

    for (int i = 0; i < videoCount; i++) {
        this->close(i);
    }
}

void CommonVideoManage::open(int index)
{
    if (!videoUrls.at(index).isEmpty()) {
        videoWidgets.at(index)->open();
    }
}

void CommonVideoManage::close(int index)
{
    if (!videoUrls.at(index).isEmpty()) {
        videoWidgets.at(index)->close();
    }
}

void CommonVideoManage::snap(int index, const QString &fileName)
{
    if (videoUrls.at(index).isEmpty()) {
        return;
    }

#ifdef videoffmpeg
    CommonVideoWidget *w = videoWidgets.at(index);
    w->setProperty("fileName", fileName);
    QImage img = w->getImage();
    if (!img.isNull()) {
        img.save(fileName, "jpg");
    }
#else
    videoWidgets.at(index)->snap(fileName);
#endif
}