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Qt 6.2 的第一個(gè)測(cè)試版剛剛發(fā)布，并在多個(gè)其他新附加組件中加入了全新的 Qt 多媒體模塊。（查看Qt6.2功能詳情）

Qt Multimedia 是一個(gè)模塊，它在 Qt 6 中發(fā)生了一些相當(dāng)大的變化。在很多方面，它是一個(gè)新的 API 和實(shí)現(xiàn)，即使重新使用了 Qt 5.15 中的一些代碼。

雖然新版本試圖為我們的大多數(shù)模塊保持 Qt 5 和 Qt 6 之間盡可能多的源代碼兼容性，但又不得不在進(jìn)行大量更改以使 API 和實(shí)現(xiàn)適合未來，最終決定以最好的為目標(biāo)API 而不是最大的兼容性。如果您一直在 Qt 5 中使用 Qt Multimedia，則需要對(duì)您的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行更改。

目標(biāo)

Qt 5 中的 Qt 多媒體有一個(gè)相當(dāng)松散定義的范圍。不同后端對(duì) API 不同部分的支持并不一致，而且 API 本身的部分也不容易跨平臺(tái)使用。

對(duì)于 Qt 6，新版本嘗試在一定程度上縮小范圍，并致力于開發(fā)一組一致的功能，這些功能適用于所有支持的平臺(tái)。但還沒有達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，但希望通過 Qt 6.2.0 的發(fā)布填補(bǔ)大部分實(shí)施空白。

新版本希望在 Qt 6.2 中支持的主要用例是：

• 音頻和視頻播放
• 音頻和視頻錄制（來自相機(jī)和麥克風(fēng)）
• 低級(jí)（基于 PCM）音頻和音頻解碼
• 與 Qt Quick 和小部件集成
• 盡量使用硬件加速

據(jù)我們所知，這些功能涵蓋了我們用戶過去使用 Qt 多媒體的大部分用例。我們的目標(biāo)是首先關(guān)注那些核心用例，并確保它們?cè)谖覀?的所有平臺(tái)上一致工作，然后再使用新功能擴(kuò)展模塊。

內(nèi)部架構(gòu)變化

Qt 5 中的 Qt 多媒體具有復(fù)雜的基于插件的架構(gòu)，使用多個(gè)插件來實(shí)現(xiàn)不同的前端功能。一個(gè)完整的多媒體后端實(shí)現(xiàn)將包含不少于 4 個(gè)插件。用于實(shí)現(xiàn)這些插件的后端 API 是公開的，很難調(diào)整和改進(jìn)這些后端的功能。

構(gòu)建的架構(gòu)非常難以維護(hù)和開發(fā)模塊。在 Qt6 中，我們選擇顯著簡(jiǎn)化這一過程并移除插件基礎(chǔ)設(shè)施?，F(xiàn)在在編譯時(shí)選擇后端并編譯到 Qt Multimedia 的共享庫中。現(xiàn)在只有一個(gè)后端 API 涵蓋了所有多媒體，消除了我們?cè)?Qt 5 中人為拆分成多個(gè)后端的問題。最后，我們選擇將后端 API 設(shè)為私有，以便我們將來可以輕松調(diào)整和擴(kuò)展它。

完成后，我們可以仔細(xì)查看平臺(tái)相關(guān)后端代碼所需的 API 和接口。我們?cè)O(shè)法將實(shí)現(xiàn)多媒體后端所需的類集從 40 個(gè)減少到 15 個(gè)，并減少了純虛擬方法的數(shù)量，為許多非必要功能提供了后備實(shí)現(xiàn)。

新的后端 API 在某種程度上模仿了我們?cè)?Qt Gui 中用于窗口系統(tǒng)集成的 QPA 架構(gòu)，并且新的QPlatformMediaIntegration類現(xiàn)在確實(shí)作為一個(gè)通用的入口點(diǎn)和工廠類來實(shí)例化平臺(tái)相關(guān)的后端對(duì)象。在大多數(shù)情況下，我們現(xiàn)在的目標(biāo)是在公共 API 中的類和實(shí)現(xiàn)該功能的類之間建立一對(duì)一的關(guān)系。因此，公共QMediaPlayer API 有一個(gè)QPlatformMediaPlayer類實(shí)現(xiàn)平臺(tái)相關(guān)功能。

通過這些更改，我們還可以刪除大量在前端和后端之間重復(fù)的代碼，并避免它們之間的大量呼叫轉(zhuǎn)移。有了這個(gè)，我們還可以將許多跨平臺(tái)功能和驗(yàn)證移到代碼的共享、平臺(tái)獨(dú)立部分中。

總而言之，這極大地簡(jiǎn)化了我們的代碼庫，并在不丟失大量功能的情況下大大減少了代碼大小。5.15 中的 Qt Multimedia 大約有 140.000 行代碼，而我們目前在 Qt 6 中減少到大約 74.000 行代碼。

支持的后端

在 Qt 6 中，我們還重新審視了支持的后端，并將其縮減為我們認(rèn)為將來可以支持的一組。例如，在 Qt 5 中，我們?cè)?Windows 上有三個(gè)完全不同的后端實(shí)現(xiàn)，使用 DirectShow、WMF 和一個(gè)單獨(dú)的基于 WMF 的 WinRT 實(shí)現(xiàn)。

在 Qt 6 中，當(dāng)前支持的集合是：

• Linux，使用GStreamer
• macOS和iOS，使用AVFoundation
• Windows使用WMF
• Android使用MediaPlayer和Camera Java APIs

Qt 6.3 計(jì)劃支持 QNX。可能還會(huì)在 6.2 中及時(shí)在 WebAssembly 上使用低級(jí)音頻。此外，我們?nèi)杂惺褂?PulseAudio 或 ALSA 在 Linux 上支持低級(jí)音頻的代碼，但目前尚未測(cè)試或支持這些代碼。根據(jù)需求，我們可能會(huì)在以后的版本中將它們帶回來。

公共 API

Qt Multimedia的公共 API由 5 個(gè)大型功能塊組成。其中三個(gè)塊已經(jīng)存在于 Qt 5 中，但是這些塊中的 API 發(fā)生了重大變化。功能塊是：

• 設(shè)備發(fā)現(xiàn)
• 低電平音頻
• 播放和解碼
• 捕獲和記錄
• 視頻輸出管道

在做新的 API 的時(shí)候，我們也希望在 C++ 和 QML 之間有一個(gè)統(tǒng)一的 API。這使我們可以刪除大量代碼，這些代碼只是簡(jiǎn)單地包裝了 C++ API 并以稍微不同的方式將其暴露給 QML。對(duì)于大多數(shù)公共 C++ 類，現(xiàn)在有一個(gè)相應(yīng)的同名 QML 項(xiàng)。所以QMediaPlayer并例如具有相應(yīng)QML MediaPlayer的具有相同的API作為C ++類的項(xiàng)目。

讓我們深入了解不同功能塊的更多細(xì)節(jié)：

設(shè)備發(fā)現(xiàn)

讓我們從設(shè)備發(fā)現(xiàn)開始。新的QMediaDevices 類旨在為您提供有關(guān)可用音頻和視頻設(shè)備的信息。它將允許您列出可用的音頻輸入（通常是麥克風(fēng)）、音頻輸出（揚(yáng)聲器和耳機(jī)）和攝像頭。您可以檢索默認(rèn)設(shè)備，類還會(huì)通知您有關(guān)配置的任何更改，例如，當(dāng)用戶連接外部耳機(jī)時(shí)。

QMediaDevices devices;
connect(&devices, &QMediaDevices::audioInputsChanged, 
        []() { qDebug() << “available audio inputs have changed”; }

低電平音頻

此功能塊有助于使用原始 PCM 數(shù)據(jù)處理低電平音頻，并直接從音頻設(shè)備讀取或?qū)懭朐摂?shù)據(jù)。

這個(gè)塊在架構(gòu)上仍然與我們?cè)?Qt 5 中的非常相似，但很多細(xì)節(jié)都發(fā)生了變化。最值得注意的是，讀取或?qū)懭胍纛l設(shè)備的低級(jí)類已更改名稱。它們現(xiàn)在稱為QAudioSource 和QAudioSink。命名反映了它們的低級(jí)性質(zhì)，并釋放了我們?cè)?Qt 5 中的舊名稱（QAudioInput和QAudioOutput）以用于播放和捕獲 API。

所述QAudioFormat  API已被清理和簡(jiǎn)化，現(xiàn)在支撐4最常用的PCM數(shù)據(jù)格式（8位無符號(hào)整型，16和32位有符號(hào)整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)據(jù)）。QAudioFormat還獲得了新的 API 來處理音頻通道的定位信息，但目前后端尚未完全支持。

我們還刪除了已棄用的QSound類。QSoundEffect是它以低延遲播放短聲音的替代品。QSoundEffect目前仍要求您使用 WAV 作為效果格式，但我們計(jì)劃擴(kuò)展此格式，并允許在 6.2 之后通過類播放壓縮的音頻數(shù)據(jù)。

回放

處理媒體文件播放的主要類是QMediaPlayer。QMediaPlayer的API已經(jīng)比Qt 5簡(jiǎn)化了，我們現(xiàn)在已經(jīng)從該模塊中刪除了所有的播放列表功能，這些功能是內(nèi)置于Qt 5媒體播放器的，但使其API和實(shí)現(xiàn)變得復(fù)雜。我們計(jì)劃在6.2之后將播放列表功能作為一個(gè)單獨(dú)的獨(dú)立類，如果需要，你可以將其連接到QMediaPlayer。目前，如果需要，你可以在 "播放器 "的例子中找到一些處理播放列表的代碼。

另一方面，QMediaPlayer獲得了渲染字幕的能力，你現(xiàn)在可以使用setActiveAudioTrack()、setActiveVideoTrack()和setActiveSubtitleTrack()方法來檢查和選擇想要的音頻、視頻或字幕軌道。

Qt 6中的QMediaPlayer要求你使用setAudioOutput()和setVideoOutput()方法主動(dòng)連接到音頻和視頻輸出。不設(shè)置音頻輸出將意味著該媒體播放器不播放音頻。這是對(duì)Qt 5的改變，在Qt 5中，默認(rèn)的音頻輸出總是被選中。這個(gè)改變是為了讓音頻和視頻之間有一個(gè)對(duì)稱的API，并簡(jiǎn)化與QML的整合。

一個(gè)用C++實(shí)現(xiàn)的最小的媒體播放器看起來像這樣。

QMediaPlayer player;
QAudioOutput audioOutput; // chooses the default audio routing
player.setAudioOutput(&audioOutput);
QVideoWidget *videoOutput = new QVideoWidget;
player.setVideoOutput(videoOutput);
player.setSource(“mymediafile.mp4”);
player.play();

  基于 C++/Widgets 的播放器示例具有更完整的實(shí)現(xiàn)，它還支持字幕和音頻語言選擇以及顯示與媒體文件關(guān)聯(lián)的元數(shù)據(jù)：

或使用 QML：

Window { 
    MediaPlayer { 
        id: mediaPlayer 
        audioOutput: AudioOutput {} // 使用默認(rèn)的音頻路由
        videoOutput: videoOutput 
        source: “mymediafile.mp4” 
    } 

    VideoOutput { 
        id: videoOutput anchors.fill 
        : parent 
    } Component.onCompleted: mediaPlayer.play() }

    

還有一個(gè)全新的基于 QML 的媒體播放器示例，使用 Qt Quick Controls 可用，您可以使用它：

除了QMediaPlayer 之外，Qt 6 還具有跨平臺(tái)支持，可以使用QAudioDecoder類將音頻文件解碼為原始 PCM 數(shù)據(jù)。該功能存在于 Qt 5 的某些平臺(tái)上，但并未在所有平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)。

捕獲和記錄

捕獲和記錄功能在 Qt 6 中經(jīng)歷了最大的 API 更改。在 Qt 5 中，您必須神奇地將相機(jī)連接到記錄器，而 Qt 6 現(xiàn)在帶有更明確的 API 來設(shè)置捕獲管道。

 Qt 6 中的中心類是QMediaCaptureSession。錄制音頻/視頻或捕獲圖像時(shí)始終需要此類。要設(shè)置錄音會(huì)話，您可以使用setAudioInput()將音頻輸入連接到會(huì)話，如果您想從相機(jī)錄制，請(qǐng)使用setCamera()將相機(jī)連接到它。

這里要注意的一件事是QAudioInput和QCamera充當(dāng)兩個(gè)輸入通道。使用QAudioInput::setDevice()或QCamera::setCameraDevice()選擇要使用的物理設(shè)備。選擇設(shè)備后，QAudioInput和QCamera允許您更改該設(shè)備的屬性，例如設(shè)置音量或相機(jī)的分辨率和幀速率。

QMediaCaptureSession允許將音頻和視頻輸出連接到它以進(jìn)行預(yù)覽和監(jiān)視。要拍攝靜止圖像，請(qǐng)使用setImageCapture()將QImageCapture對(duì)象連接到它

QMediaCaptureSession session;
QCamera camera;
session.addCamera(&camera);
QImageCapture imageCapture;
session.addImageCapture(&imageCapture);
camera.start();
imageCapture.captureToFile(“myimage.jpg”);

要錄制音頻和視頻，請(qǐng)將QMediaRecorder連接到會(huì)話。QMediaRecorder允許通過指定一個(gè)請(qǐng)求記錄特定的文件格式和編解碼器QMediaFormat。在 Qt 6 中，我們沒有在此處提供跨平臺(tái) API，使用不同格式和編解碼器的枚舉。由于編解碼器支持取決于平臺(tái)，您還可以查詢QMediaFormat以獲取支持的文件格式和編解碼器集。后端還將始終嘗試將請(qǐng)求的格式解析為支持的格式。因此，例如，如果您請(qǐng)求帶有 H265 視頻編解碼器的 MPEG4 文件，但不支持 H265，則它可能會(huì)回退到 H264 或其他受支持的編解碼器。

QMediaRecorder recorder;
session.setRecorder(&recorder);

QMediaFormat format(QMediaFormat::MPEG4);
format.setAudioCodec(QMediaFormat::AudioCodec::AAC);
format.setVideoCodec(QMediaFormat::VideoCodec::H265);
recorder.setMediaFormat(format);

recorder.setOutputLocation(“mycapture.mp4”);
recorder.record();

除了設(shè)置格式之外，您還可以在編碼器上設(shè)置其他屬性，例如質(zhì)量、分辨率和幀率。

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