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用全志A40i开发板玩转FFmpeg

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布罗利|  楼主 | 2022-12-17 09:24 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

1. FFmpeg的安装

FFmpeg是用来记录、转换数字音频、视频的开源软件,它支持文件和网络流操作。它支持以函数库的方式使用,所以有很多软件都依赖它,比如VLC、暴风影音、腾讯会议等。它的命令行程序也非常强大,各种命令行选项学起来虽然困难,但是几乎能够满足日常对音视频的各种处理需求。今天我们就通过飞凌嵌入式OKA40i-C开发板保定飞凌嵌入式技术有限公司来介绍它的命令行工作方式。


FFmpeg提供了全部源代码,所以在网上可以找到很多教程是关于交叉编译ARM版本的。我们测试的版本使用的是FFmpeg-release-armel-static.tar.xz。解压缩以后拷贝到飞凌嵌入式OKA40i-C开发板上并设置好权限就可以使用了。


2. USB摄像头测试

OKA40i-C开发板接口丰富,它支持USB摄像头、CMOS-OV5640摄像头、模拟摄像头。把USB摄像头插入开发板,然后使用


v4l2-ctl --list-devices

可以看到/dev/video0就是我们的USB摄像头,如下图。

使用下面的命令可以看到该摄像头的全部参数:


v4l2-ctl -d  /dev/video0 --all







  • Driver Info (not using libv4l2):



  •       Driver name   : uvcvideo



  •       Card type     : USB2.0 PC CAMERA



  •       Bus info      : usb-sunxi-ehci-1



  •       Driver version      : 3.10.65



  •       Capabilities      : 0x04000001



  •               Video Capture



  •               Streaming



  • Video input : 0 (Camera 1: ok)



  • Format Video Capture:



  •       Width/Height    : 640/480



  •       Pixel Format    : 'YUYV'



  •       Field      : None



  •       Bytes per Line      : 1280



  •       Size Image      : 614400



  •       Colorspace      : Default



  •       Transfer Function     : Default



  •       YCbCr Encoding      : Default



  •       Quantization      : Default



  • Crop Capability Video Capture:



  •       Bounds     : Left 0, Top 0, Width 640, Height 480



  •       Default    : Left 0, Top 0, Width 640, Height 480



  •       Pixel Aspect: 1/1



  • Streaming Parameters VideoCapture:



  •       Capabilities    : timeperframe



  •       Frames per second: 30.000 (30/1)



  •       Read buffers     : 0               



  • brightness (int)    : min=0 max=255 step=1 default=128value=128               



  •    contrast (int)    : min=0 max=255 step=1 default=135value=135                 



  • saturation (int)    : min=0 max=255 step=1 default=75 value=75                 



  •         hue (int)    : min=-127 max=127 step=1 default=0 value=0               



  •       gamma (int)    : min=1 max=8 step=1 default=4 value=4        



  • power_line_frequency (menu)   : min=0 max=2 default=1 value=1                 



  • sharpness (int)    : min=0 max=15 step=1 default=5 value=5



  • backlight_compensation (int)    : min=1 max=5 step=1 default=1 value=1



我们使用了两种型号的USB摄像头,按照手册说明使用内置的uvccamera程序进行测试,不过都没有成功,得到的错误信息如下图所示。

我们使用FFmpeg可以抓取视频,命令行如下:


ffmpeg -f video4linux2 -s 640x480 -pix_fmt yuyv422 -i /dev/video0 out.yuv

使用Windows版本的ffplay可以正常播放抓取的视频,命令行如下:


ffplay -s 640x480 -pix_fmt yuyv422 out.yuv

上面保存的是YUV格式的原始视频,如果要保存压缩视频,可以用下面的命令行:


ffmpeg -y -t 15 -r 25 -f video4linux2  -i /dev/video0 out3.mp4-timestamps bs

其中的-r 25表示每秒采样25帧,这个参数必须有,否则FFmpeg可能会不断地采集并压缩同一视频帧。-r参数超过30没有什么意义,因为USB摄像头的最大能力就是30fps。


飞凌嵌入式OKA40i-C开发板可以对于1080P的视频压缩达到45fps,所以对USB摄像头的视频压缩应该没有什么压力。


3. FFmpeg性能测试

FFmpeg有个benchmark参数可以方便进行性能测试。我们对A40i开发板自带的一个MP4视频就行解码测试,命令行如下:


ffmpeg-benchmark -i translate.mp4 -f null

得到的测试数据如下:



  • video:



  • 148kB



  • audio:



  • 3428kB subtitle:0kB other streams:0kB globalheaders:0kB muxing



  • overhead:



  • unknown



  • bench:



  • utime=2.820s stime=0.110s rtime=0.956s



  • bench:



  • maxrss=14208kB



由于我手上暂时没有其他的开发板可以对比,于是就通过我用了5年的i7-6500笔记本测试了一下,测试结果如下:



  • video:



  • 241kB



  • audio:



  • 3428kB subtitle:0kB other streams:0kB globalheaders:0kB muxing



  • overhead:



  • unknown



  • bench:



  • utime=0.391s stime=0.000s rtime=0.228s



  • bench:



  • maxrss=20316kB



4.  FFmpeg产生实时视频流

FFmpeg可以支持实时视频流的发送和接收,从而可以把OKA40i-C开发板上的视频实时发送到PC上,由PC上的软件实时接收并显示。我们可以使用下面的命令将OKA40i-C开发板上的一个MP4转换为RTP码流发送的PC上:


ffmpeg -re -i test.mp4 -an -c copy -f rtp rtp://192.168.0.105:1234

使用Wireshark可以看到在PC机的1234端口收到大量来自OKA40i-C开发板的H.264视频流。



如果想在PC上显示视频流,需要建立一个SDP文件,它描述视频流中的端口和编码信息。


SDP是来自SIP标准中定义,目前VLC、Apple QuickTime和ffplay等很多软件都可以打开SDP文件,并按照SDP中的描述显示视频流。SDP文件并不需要手工编写,在ffmpeg运行时它会显示命令行所对应的SDP定义,如下图所示。

也可以用重定向将输出写入一个SDP文件,如:


ffmpeg -re -i test.mp4 -an -c copy -f rtp rtp://192.168.0.105:1234 > rtp.sdp

下面就是使用VLC显示的接收到的视频流。



5.  FFmpeg转发USB摄像头的视频流

前面演示了将MP4文件转换为视频流,我们也可以将USB摄像头采集的内容实时转发到PC上,使用下面的命令行即可。

ffmpeg -y -t 15 -r 25 -f video4linux2  -i /dev/video0 -f rtprtp://192.168.0.105:1234 > usb.sdp

2b453b68d73cd5938a2868e1acdd13b1.png (255.77 KB )

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03377e36112da988971873cfbba75d73.png (462.47 KB )

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