Qt音视频开发之通用监控布局控件的实现

背景介绍

在视频监控领域，常用的布局方式有普通布局、1+8布局、1+12布局等等。由于不同厂商的监控设备可能支持的布局方式不同，程序员需要在实现监控软件时支持多种布局方式。本文将介绍如何使用Qt实现通用监控布局控件。

布局控件的实现

布局控件的需求分析

通用监控布局控件应该具备如下功能：

1. 显示多个视频流。
2. 支持多种布局方式。
3. 微调功能，如调整每个视频流的大小和位置。
4. 支持鼠标拖拽。
5. 提供接口，方便用户获取当前的布局方式和每个流的位置及尺寸。

布局控件的实现思路

我们可以将监控布局控件分为两个部分：

1. 布局算法部分：根据用户选择的布局方式进行视频流的排列。
2. 视频渲染部分：将每个视频流渲染到控件上。

通过拆分实现思路，我们可以更清晰地理解和实现这个控件。

布局算法部分

布局算法的实现比较简单，可以根据用户选择的布局方式计算每个视频流显示的位置和尺寸。下面是一个以“1+8”布局为例的实现示例：

void VideoLayout::computeLayout_1_8(const QRect &rect)
{
    const int margin = 2;
    const int padding = 5;
    const int aspectRatioWidth = 4;
    const int aspectRatioHeight = 3;
    const int columns = 4;
    const int rows = 2;

    QSize size = rect.size();
    size.setWidth(size.width() / columns);
    size.setHeight(size.width() * aspectRatioHeight / aspectRatioWidth);

    int x = padding;
    int y = padding;
    for(int row = 0; row < rows; row++)
    {
        for(int column = 0; column < columns; column++)
        {
            int index = row * columns + column;
            QRect itemRect(x, y, size.width(), size.height());
            if(index < m_videoStreams.size())
            {
                m_videoStreams[index].setGeometry(itemRect);
            }
            x += size.width() + margin * 2;
        }

        y += size.height() + margin * 2;
        x = padding;
    }
}

我们可以根据需要实现多种布局方式的算法。这里只展示了一种，其他实现方法类似。

视频渲染部分

视频渲染部分需要使用第三方库来实现。在这里，我们可以使用libVLC、FFmpeg等库来实现视频播放和渲染功能。在这里以libVLC为例，示例代码如下：

void VideoWidget::setMedia(const QString& url)
{
    libvlc_instance_t * vlc = libvlc_new(0, NULL);
    if (!vlc)
    {
        return ;
    }

    m_media = libvlc_media_new_location(vlc, url.toStdString().c_str());
    if(!m_media)
    {
        return ;
    }

    m_mp = libvlc_media_player_new_from_media(m_media);
    if(!m_mp)
    {
        return ;
    }

    libvlc_media_release(m_media);
    libvlc_media_player_set_hwnd(m_mp, (void*)winId());
    libvlc_media_player_play(m_mp);
}

这个示例代码创建了一个libVLC的实例，然后根据url创建一个media，最后通过media player将视频流渲染到控件上。当然，实现过程中可能还需要处理多种异常情况，进行资源释放等等，完整的代码可以参考Github上的相关开源项目。

示例说明

这里提供两个基于Qt的监控布局控件的实现示例，供大家参考。

实例一：Qt GUI程序实现监控布局控件

本实例通过基于Qt GUI库编写界面程序的方式来实现一个通用的监控布局控件。通过拖拽和微调，用户可以自由调整每个视频流的位置和大小，从而实现多种布局方式下的监控视频展示。

完整代码请参考Github上的开源项目：VideoWall

实例二：Qt Quick程序实现监控布局控件

本实例通过基于Qt Quick框架编写程序的方式来实现一个通用的监控布局控件。我们通过编写一个自定义的QQuickItem，并将其作为Qml组件进行使用。通过修改Qml文件，用户可以轻松地在布局方式之间进行切换，并且可以方便地获取到当前所有视频流在布局中的位置和尺寸信息。

完整代码请参考Github上的开源项目：QtQuickLayoutWidget

总结

本文介绍了如何使用Qt实现通用监控布局控件。我们通过拆分实现思路，分别实现了布局算法部分和视频渲染部分。同时，我们也提供了两个示例程序供大家参考。