基于ImGui+FFmpeg實現播放器

基于ImGui+FFmpeg實現播放器

演示：

ImGui播放器

繼續研究FFmpeg，之前做了一個SDL的播放器，發現SDL的可視化UI界面的功能稍微差了點，所以今天我們換了一個新的工具，也就是ImGui。

ImGui官方文檔：https://github.com/ocornut/imgui

接下來講解一下播放器的主要功能，以及實現的方案

播放頁面

在這里插入圖片描述
播放頁面是基于OpenGL渲染，ImGui實現UI界面完成的。
實現流程如下：

  1. FFmpeg解析視頻文件，將每一幀寫入數組中
  2. 根據幀率計算每一幀的播放時間
  3. 循環渲染每一幀
frame = frame_vector.at(current_index).frame;
render_image(frame);
ImGui::Image((ImTextureID)(intptr_t)texture_ids[0],ImVec2(codec_ctx->width, codec_ctx->height));

暫停/快進功能

暫停和快進功能相對比較簡單
定義一個 is_pause變量控制視頻播放
定義一個 delay變量控制播放速度

/**播放線程*/
int play_thread(void* arg) {for (;;) {while (!is_pause && current_index < frame_vector.size()) {SDL_Delay((Uint32) delay);current_index ++;// 從頭播放if (current_index == frame_vector.size() -1) {current_index = 0;}}}return 1;
}

幀解析

在這里插入圖片描述
幀解析就是將數組中的每一幀展示出來，程序對幀的類型進行了區分，使用不同的顏色來區分 I幀，P幀，B幀。

ImGui::BeginGroup();
ImGui::BeginChild("ScrollArea", ImVec2(0, codec_ctx->height), true, ImGuiWindowFlags_HorizontalScrollbar);
for(int i=0;i<frame_vector.size();i++) {if (frame_vector.at(i).frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I) {ImGui::PushStyleColor(ImGuiCol_Button, ImVec4(0.5f, 0.0f, 0.0f, 1.0f));}else if (frame_vector.at(i).frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_P) {ImGui::PushStyleColor(ImGuiCol_Button, ImVec4(0.0f, 0.5f, 0.0f, 1.0f));}else {ImGui::PushStyleColor(ImGuiCol_Button, ImVec4(0.0f, 0.0f, 0.5f, 1.0f));}if (ImGui::Button(get_frame_title(i))) {current_index = i;}// 恢復樣式ImGui::PopStyleColor();
}
ImGui::EndChild();
ImGui::EndGroup();

宏塊解析

在這里插入圖片描述
根據鼠標的位置，找到對應的宏塊 16*16，必將對應的字節打印出來，方便我們進行逐個宏塊的分析。

源代碼

//
//  main.cpp
//  analyser
//
//  Created by chenhuaiyi on 2025/4/3.
//#include <SDL.h>
#include "imgui.h"                      // ImGui核心
#include "imgui_impl_sdl2.h"             // SDL2后端
#include "imgui_impl_opengl3.h"         // OpenGL渲染器
#include "iostream"
#include "glew.h"
#include <vector>
#include "string.h"
#include <iomanip> // 包含格式控制函數
#include <cstdint>// ffmpeg
extern "C" {
#include "libavcodec/avcodec.h"
#include "libswresample/swresample.h"
#include "libavformat/avformat.h"
#include "libswscale/swscale.h"
#include "libavutil/imgutils.h"
#include "libavutil/time.h"
#include "libavutil/channel_layout.h"
#include "libavutil/log.h"
}#define Y_SIZE 256
#define U_SIZE 64
#define V_SIZE 64typedef struct Frame {AVFrame* 			frame;int64_t  			pts;		// pts 播放相關int64_t				duration;	// durationAVPictureType 		pict_type;	// 幀類型
}Frame;/**單個宏塊的定義 16*16 個字節y 256 byteu 64 bytev 64 byte*/
typedef struct MircoBlock{uint8_t y[Y_SIZE];uint8_t u[U_SIZE];uint8_t v[V_SIZE];
} MircoBlock;// 窗口尺寸
const int WIDTH = 1600;
const int HEIGHT = 1200;GLuint texture_ids[2];std::vector<Frame> frame_vector;
int current_index = 0;const char* file = "//Users/chenhuaiyi/workspace/ffmpeg/files/戀愛_重編碼.mp4";
AVFormatContext* format_ctx = avformat_alloc_context();
int video_stream = -1;
const AVCodec* 		codec = NULL;
AVCodecContext*		codec_ctx;
double				delay; 			// 延遲單位ms
int					is_pause = 0;char* get_frame_title(int num) {// 為最大整數長度（含符號和結束符）分配空間char buffer[32];// 將整數寫入緩沖區snprintf(buffer, sizeof(buffer), "frame:%d", num);// 復制到動態內存char* str = strdup(buffer);return str;
}/**獲取當前幀的時間戳*/
double getCurrentTimeStamp() {AVFrame* frame = frame_vector.at(current_index).frame;double tag = av_q2d(format_ctx->streams[video_stream]->time_base);return frame->pts * tag;
}/**播放線程*/
int play_thread(void* arg) {for (;;) {while (!is_pause && current_index < frame_vector.size()) {SDL_Delay((Uint32) delay);current_index ++;// 從頭播放if (current_index == frame_vector.size() -1) {current_index = 0;}}}return 1;
}/**宏塊渲染*/
void render_block(float x, float y, AVFrame* frame, uint8_t* src[]) {src[0] = static_cast<uint8_t*>(av_malloc(Y_SIZE));src[1] = static_cast<uint8_t*>(av_malloc(U_SIZE));src[2] = static_cast<uint8_t*>(av_malloc(V_SIZE));int x_int = static_cast<int>(x);int y_int = static_cast<int>(y);// 計算當前坐標是哪個宏塊int block_x = x / 16;int block_y = y / 16;int cb_block_x = block_x / 2;int cb_block_y = block_y / 2;// yuint8_t* y_start = frame->data[0] +(block_y * 16) * frame->linesize[0] +  // 行偏移(block_x * 16);                        // 列偏移for (int row = 0; row < 16; row++) {const uint8_t* src_row = y_start + row * frame->linesize[0];std::memcpy(src[0] + (row * 16), src_row, 16);}// === 提取 Cb 分量 ===uint8_t* cb_start = frame->data[1] +(cb_block_y * 8) * frame->linesize[1] +  // 行偏移(cb_block_x * 8);                        // 列偏移for (int row = 0; row < 8; row++) {const uint8_t* src_row = cb_start + row * frame->linesize[1];std::memcpy(src[1] + (row * 8), src_row, 8);}// === 提取 Cr 分量 ===uint8_t* cr_start = frame->data[2] +(cb_block_y * 8) * frame->linesize[2] +  // 行偏移(cb_block_x * 8);                        // 列偏移for (int row = 0; row < 8; row++) {const uint8_t* src_row = cr_start + row * frame->linesize[2];std::memcpy(src[2] + (row * 8), src_row, 8);}// 渲染當前宏塊到圖像struct SwsContext*	sws_ctx;sws_ctx = sws_getContext(16,16,AV_PIX_FMT_YUV420P,16,16,AV_PIX_FMT_RGBA,SWS_BILINEAR,NULL, NULL, NULL);/**初始數據分配*/int linesize[3] = {16, 8, 8};AVFrame* frame2 = av_frame_alloc();frame2->width = 16;frame2->height = 16;frame2->format = AV_PIX_FMT_RGBA;av_frame_get_buffer(frame2, 0);sws_scale(sws_ctx,(uint8_t const **)src,linesize,0,frame2->height,frame2->data,frame2->linesize);sws_freeContext(sws_ctx);glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_ids[1]);glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D,0,GL_RGBA,16,16,0,GL_RGBA,GL_UNSIGNED_BYTE,frame2->data[0]);av_free(frame2);
}/**幀渲染*/
void render_image(AVFrame* frame) {AVFrame* frame2 = av_frame_alloc();struct SwsContext*	sws_ctx;sws_ctx = sws_getContext(frame->width,frame->height,(AVPixelFormat)frame->format,frame->width,frame->height,AV_PIX_FMT_RGBA,SWS_BILINEAR,NULL, NULL, NULL);if (sws_ctx == NULL) {av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "sws context init error\n");return;}frame2->width = frame->width;frame2->height = frame->height;frame2->format = AV_PIX_FMT_RGBA;av_frame_get_buffer(frame2, 0);sws_scale(sws_ctx,(uint8_t const **)frame->data,frame->linesize,0,frame2->height,frame2->data,frame2->linesize);sws_freeContext(sws_ctx);glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_ids[0]);glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D,0,GL_RGBA,frame2->width,frame2->height,0,GL_RGBA,GL_UNSIGNED_BYTE,frame2->data[0]);av_free(frame2);}int main(int argc, char* argv[]) {int ret = -1;ret = avformat_open_input(&format_ctx, file, NULL, NULL);if (ret < 0) {av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Format open error: %s\n", av_err2str(ret));return -1;}if (avformat_find_stream_info(format_ctx, NULL) < 0) {printf("文件探測流信息失敗");}video_stream = av_find_best_stream(format_ctx, AVMEDIA_TYPE_VIDEO, -1, -1, &codec, 0);if (video_stream == -1) {av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "do not find video stream\n");return -1;}codec = avcodec_find_decoder(format_ctx->streams[video_stream]->codecpar->codec_id);if (codec == NULL) {av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "do not find encoder\n");return -1;}codec_ctx = avcodec_alloc_context3(codec);ret = avcodec_parameters_to_context(codec_ctx, format_ctx->streams[video_stream]->codecpar);if (ret < 0) {av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "codec context init error: %s\n", av_err2str(ret));return -1;}ret = avcodec_open2(codec_ctx, codec, NULL);if (ret < 0) {av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "encoder open error: %s\n", av_err2str(ret));return -1;}AVFrame* frame = av_frame_alloc();AVPacket packet;while (!av_read_frame(format_ctx, &packet)) {if (packet.stream_index == video_stream) {ret = avcodec_send_packet(codec_ctx, &packet);if (ret < 0) {av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "packet send error: %s\n", av_err2str(ret));}while (!avcodec_receive_frame(codec_ctx, frame)) {struct Frame frame_node;AVFrame* cpy_frame = av_frame_alloc();cpy_frame->width = codec_ctx->width;cpy_frame->height = codec_ctx->height;cpy_frame->format = codec_ctx->pix_fmt;av_frame_get_buffer(cpy_frame, 0);ret = av_frame_copy_props(cpy_frame, frame);ret = av_frame_copy(cpy_frame, frame);if (ret < 0) {av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "frame copy error:%s\n", av_err2str(ret));}frame_node.frame = cpy_frame;frame_node.duration = frame->duration;frame_node.pts = frame->pts;frame_node.pict_type = frame->pict_type;frame_vector.push_back(frame_node);}}av_packet_unref(&packet);}// 1. 初始化SDLif (SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO | SDL_INIT_AUDIO | SDL_INIT_TIMER) != 0) {SDL_Log("SDL Initialization Failed! %s", SDL_GetError());return -1;}// 2. 創建窗口SDL_Window* window = SDL_CreateWindow("ImGui + SDL2 Example",SDL_WINDOWPOS_CENTERED, SDL_WINDOWPOS_CENTERED,WIDTH, HEIGHT,SDL_WINDOW_OPENGL | SDL_WINDOW_RESIZABLE);if (!window) {SDL_Log("Window Creation Failed! %s", SDL_GetError());return -1;}// 3. 創建OpenGL上下文SDL_GLContext gl_context = SDL_GL_CreateContext(window);if (!gl_context) {SDL_Log("OpenGL Context Creation Failed! %s", SDL_GetError());return -1;}// 4. 初始化ImGuiIMGUI_CHECKVERSION();ImGui::CreateContext();ImGuiIO& io = ImGui::GetIO();io.ConfigFlags |= ImGuiConfigFlags_NavEnableKeyboard;// 5. 設置ImGui風格和主題ImGui::StyleColorsDark();// 6. 初始化 ImGui的SDL和OpenGL后端ImGui_ImplSDL2_InitForOpenGL(window, gl_context);ImGui_ImplOpenGL3_Init("#version 120"); // 根據OpenGL版本調整// 初始化紋理glGenTextures(1, texture_ids);for (int i=0; i<2; i++) {glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_ids[i]);glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);}// 計算每一幀的延遲delay =  1/av_q2d(format_ctx->streams[video_stream]->avg_frame_rate)*1000;SDL_CreateThread(play_thread, "play_thread", NULL);// 7. 主循環bool is_running = true;while (is_running) {SDL_Event event;while (SDL_PollEvent(&event)) {ImGui_ImplSDL2_ProcessEvent(&event);if (event.type == SDL_QUIT)is_running = false;if (event.type == SDL_KEYDOWN) {}}// 開始 ImGui幀ImGui_ImplOpenGL3_NewFrame();ImGui_ImplSDL2_NewFrame();ImGui::NewFrame();// ---------------// 在此處編寫UI邏輯：ImGui::Begin("Hello, World!");           // 開始窗口ImGui::BeginGroup();frame = frame_vector.at(current_index).frame;render_image(frame);ImGui::Image((ImTextureID)(intptr_t)texture_ids[0],ImVec2(codec_ctx->width, codec_ctx->height));// 獲取 Image 的矩形區域ImVec2 img_min = ImGui::GetItemRectMin(); // 左上角坐標（全局坐標）ImVec2 img_max = ImGui::GetItemRectMax(); // 右下角坐標（全局坐標）ImVec2 mouse_global = ImGui::GetMousePos();if (ImGui::IsItemHovered()) {// 計算局部坐標ImVec2 local_mouse = ImVec2(mouse_global.x - img_min.x,mouse_global.y - img_min.y);// 顯示坐標（歸一化到紋理比例）float normalized_x = local_mouse.x / codec_ctx->width;float normalized_y = local_mouse.y / codec_ctx->height;uint8_t* src[3];render_block(local_mouse.x, local_mouse.y, frame, src);// 打印YUV數據ImGui::SameLine();ImGui::BeginGroup();std::string y_str;for (int i=0; i<16; i++) {for (int j=0; j<16; j++) {char buffer[3];snprintf(buffer, sizeof(buffer), "%02X", *(src[0] + i*16+j));y_str += buffer;}y_str.append("\n");}ImGui::Text(y_str.c_str());std::string u_str;for (int i=0; i<8; i++) {for (int j=0; j<8; j++) {char buffer[3];snprintf(buffer, sizeof(buffer), "%02X", *(src[1] + i*8+j));u_str += buffer;}u_str.append("\n");}ImGui::Text(u_str.c_str());std::string v_str;for (int i=0; i<8; i++) {for (int j=0; j<8; j++) {char buffer[3];snprintf(buffer, sizeof(buffer), "%02X", *(src[2] + i*8+j));v_str += buffer;}v_str.append("\n");}ImGui::Text(v_str.c_str());for (int i=0; i<3; i++) {av_free(src[i]);}ImGui::EndGroup();ImGui::Text("Relative Coordinates: %.2f, %.2f", local_mouse.x, local_mouse.y);ImGui::Text("Normalized: %.2f, %.2f", normalized_x, normalized_y);ImGui::Image((ImTextureID)(intptr_t)texture_ids[1],ImVec2(16, 16));// 鼠標宏塊顯示int block_x = local_mouse.x / 16;int block_y = local_mouse.y / 16;ImVec2 rect_min(img_min.x + block_x * 16, img_min.y + block_y * 16);ImVec2 rect_max(rect_min.x + 16, rect_min.y + 16);ImGui::GetWindowDrawList()->AddRect(rect_min,rect_max,ImGui::GetColorU32(ImGuiCol_Header), // 紅色0.0f,0,4.0f // 線寬);}ImGui::BeginGroup();if (ImGui::Button("<<")) {delay*=2;}ImGui::SameLine();if (ImGui::Button("stop")) {is_pause = !is_pause;}ImGui::SameLine();if (ImGui::Button(">>")) {delay/=2;}ImGui::EndGroup();ImGui::BeginGroup();ImGui::Text("decoder&encoder");ImGui::Text("decoder: %s", codec->name);ImGui::Text("time_base: %f", av_q2d(format_ctx->streams[video_stream]->time_base));ImGui::Text("frame_rate: %.2f", av_q2d(format_ctx->streams[video_stream]->avg_frame_rate));ImGui::Text("frame_size: %lld", format_ctx->streams[video_stream]->nb_frames);ImGui::Text("bit_rate: %lld", codec_ctx->bit_rate);ImGui::Text("duration: %lld", format_ctx->duration);ImGui::EndGroup();ImGui::SameLine();ImGui::BeginGroup();ImGui::Text("SPS&PPS");ImGui::Text("profile_idc: %d", codec_ctx->profile);ImGui::Text("profile_name: %s", av_get_profile_name(codec, codec_ctx->profile));ImGui::Text("level_idc: %d", codec_ctx->level);ImGui::Text("frame_cropping_flag: %d", codec_ctx->apply_cropping);ImGui::Text("gop_size: %d", codec_ctx->gop_size);ImGui::EndGroup();ImGui::SameLine();ImGui::BeginGroup();ImGui::Text("frame detail");ImGui::Text("pts: %lld", frame->pts);ImGui::Text("duration: %lld", frame->duration);ImGui::Text("pict_type: %c", av_get_picture_type_char(frame->pict_type));ImGui::Text("format: %d", frame->format);ImGui::Text("pkt_size: %d", frame->pkt_size);ImGui::Text("pkt_pos: %d", frame->pkt_pos);ImGui::Text("pkt_dts: %lld", frame->pkt_dts);ImGui::Text("play_timestamp: %.2f", getCurrentTimeStamp());ImGui::EndGroup();ImGui::SameLine();ImGui::EndGroup();ImGui::SameLine();ImGui::BeginGroup();ImGui::BeginChild("ScrollArea", ImVec2(0, codec_ctx->height), true, ImGuiWindowFlags_HorizontalScrollbar);for(int i=0;i<frame_vector.size();i++) {if (frame_vector.at(i).frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I) {ImGui::PushStyleColor(ImGuiCol_Button, ImVec4(0.5f, 0.0f, 0.0f, 1.0f));}else if (frame_vector.at(i).frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_P) {ImGui::PushStyleColor(ImGuiCol_Button, ImVec4(0.0f, 0.5f, 0.0f, 1.0f));}else {ImGui::PushStyleColor(ImGuiCol_Button, ImVec4(0.0f, 0.0f, 0.5f, 1.0f));}if (ImGui::Button(get_frame_title(i))) {current_index = i;}// 恢復樣式ImGui::PopStyleColor();}ImGui::EndChild();ImGui::EndGroup();ImGui::End();// ---------------// 渲染ImGui::Render();glViewport(0, 0, WIDTH, HEIGHT);glClearColor(0.2f, 0.2f, 0.2f, 1.0f);glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);ImGui_ImplOpenGL3_RenderDrawData(ImGui::GetDrawData());// 切換緩沖區SDL_GL_SwapWindow(window);}// 8. 清理和退出av_packet_unref(&packet);for(Frame f : frame_vector) {av_free(f.frame);}avcodec_free_context(&codec_ctx);avformat_free_context(format_ctx);ImGui_ImplOpenGL3_Shutdown();ImGui_ImplSDL2_Shutdown();ImGui::DestroyContext();SDL_GL_DeleteContext(gl_context);SDL_DestroyWindow(window);SDL_Quit();return 0;
}

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JMeter從入門到荒廢-常見問題匯總

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啟動某個ThreadGroup的時候&#xff0c;啟動不了 現象 點擊start按鈕的時候&#xff0c;結果樹和匯總報告都沒有任何數據。 同時&#xff0c;點擊右上角的error log 發現有錯誤信息&#xff1a; 錯誤信息如下&#xff1a; 2025-04-09 10:03:48,009 ERROR o.a.j.g.a.ActionR…
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Elasticsearch 學習規劃

Elasticsearch 學習規劃

Elasticsearch 學習規劃 明確學習目標與動機 場景化需求分析 - **S**&#xff1a;掌握Elasticsearch架構體系&#xff0c;熟練使用Elasticsearch 進行數據分析,Elasticsearch結合java 項目落地案例 - **M**&#xff1a;搜索和Elasticsearch相關GitHub項目 - **A**&#xff1a;每…
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核心案例 | 湖南汽車工程職業大學無人機操控與編隊技術實驗室

核心案例 | 湖南汽車工程職業大學無人機操控與編隊技術實驗室

核心案例 | 湖南汽車工程職業大學無人機操控與編隊技術實驗室 為滿足當今無人機行業應用需求&#xff0c;推動無人機技術的教育與實踐深度融合&#xff0c;北京卓翼智能科技有限公司旗下品牌飛思實驗室與湖南汽車工程職業大學強強聯手&#xff0c;共同建設無人機操控與編隊技術…
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【Android】Android 獲取當前前臺應用包名與自動化控制全流程實踐筆記（適配 Android 10+）

【Android】Android 獲取當前前臺應用包名與自動化控制全流程實踐筆記（適配 Android 10+）

一、前言 在 Android 系統中&#xff0c;獲取當前運行的前臺應用、返回桌面、跳轉權限設置、關閉其他應用等行為&#xff0c;往往受到系統的嚴格限制。隨著 Android 版本的提升&#xff08;特別是 Android 10 之后&#xff0c;即 API 29&#xff09;&#xff0c;很多傳統方法已…
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