發(fā)燒友實測 | 用OKA40i-C開發(fā)板玩轉(zhuǎn)FFmpeg

原創(chuàng) 2022-12-17 10:21:00 a40i a40iFFmpeg FFmpeg

1. FFmpeg的安裝

FFmpeg是用來記錄、轉(zhuǎn)換數(shù)字音頻、視頻的開源軟件,它支持文件和網(wǎng)絡(luò)流操作。它支持以函數(shù)庫的方式使用,所以有很多軟件都依賴它,比如VLC、暴風(fēng)影音、騰訊會議等。它的命令行程序也非常強大,各種命令行選項學(xué)起來雖然困難,但是幾乎能夠滿足日常對音視頻的各種處理需求。今天我們就通過飛凌嵌入式OKA40i-C開發(fā)板來介紹它的命令行工作方式。

FFmpeg提供了全部源代碼,所以在網(wǎng)上可以找到很多教程是關(guān)于交叉編譯ARM版本的。我們測試的版本使用的是FFmpeg-release-armel-static.tar.xz。解壓縮以后拷貝到飛凌嵌入式OKA40i-C開發(fā)板上并設(shè)置好權(quán)限就可以使用了。

2. USB攝像頭測試

OKA40i-C開發(fā)板接口豐富,它支持USB攝像頭、CMOS-OV5640攝像頭、模擬攝像頭。把USB攝像頭插入開發(fā)板,然后使用

v4l2-ctl --list-devices

可以看到/dev/video0就是我們的USB攝像頭,如下圖

使用下面的命令可以看到該攝像頭的全部參數(shù):

v4l2-ctl -d  /dev/video0 --all
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

我們使用了兩種型號的USB攝像頭,按照手冊說明使用內(nèi)置的uvccamera程序進(jìn)行測試,不過都沒有成功,得到的錯誤信息如下圖所示。

我們使用FFmpeg可以抓取視頻,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視頻,命令行如下:

ffplay -s 640x480 -pix_fmt yuyv422 out.yuv

上面保存的是YUV格式的原始視頻,如果要保存壓縮視頻,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表示每秒采樣25幀,這個參數(shù)必須有,否則FFmpeg可能會不斷地采集并壓縮同一視頻幀。-r參數(shù)超過30沒有什么意義,因為USB攝像頭的最大能力就是30fps。

飛凌嵌入式OKA40i-C開發(fā)板可以對于1080P的視頻壓縮達(dá)到45fps,所以對USB攝像頭的視頻壓縮應(yīng)該沒有什么壓力。

3. FFmpeg性能測試

FFmpeg有個benchmark參數(shù)可以方便進(jìn)行性能測試。我們對A40i開發(fā)板自帶的一個MP4視頻就行解碼測試,命令行如下:

ffmpeg-benchmark -i translate.mp4 -f null –

得到的測試數(shù)據(jù)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

由于我手上暫時沒有其他的開發(fā)板可以對比,于是就通過我用了5年的i7-6500筆記本測試了一下,測試結(jié)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產(chǎn)生實時視頻流

FFmpeg可以支持實時視頻流的發(fā)送和接收,從而可以把OKA40i-C開發(fā)板上的視頻實時發(fā)送到PC上,由PC上的軟件實時接收并顯示。我們可以使用下面的命令將OKA40i-C開發(fā)板上的一個MP4轉(zhuǎn)換為RTP碼流發(fā)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機的1234端口收到大量來自O(shè)KA40i-C開發(fā)板的H.264視頻流。

h.264視頻流

如果想在PC上顯示視頻流,需要建立一個SDP文件,它描述視頻流中的端口和編碼信息。SDP是來自SIP標(biāo)準(zhǔn)中定義,目前VLC、Apple QuickTime和ffplay等很多軟件都可以打開SDP文件,并按照SDP中的描述顯示視頻流。SDP文件并不需要手工編寫,在ffmpeg運行時它會顯示命令行所對應(yīng)的SDP定義,如下圖所示。

也可以用重定向?qū)⑤敵鰧懭胍粋€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顯示的接收到的視頻流。

5. FFmpeg轉(zhuǎn)發(fā)USB攝像頭的視頻流

前面演示了將MP4文件轉(zhuǎn)換為視頻流,我們也可以將USB攝像頭采集的內(nèi)容實時轉(zhuǎn)發(fā)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 rtp
rtp://192.168.0.105:1234 > usb.sdp

再使用下面的命令行就可以看到實時抓取的USB攝像頭的視頻流了:

ffplay -protocol_whitelist "file,udp,rtp" -i usb.sdp

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