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Qt编写安防视频监控系统27-GPU显示 [复制链接]

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离线liudianwu
 


## 一、前言
之前用ffmpeg解码的时候,已经做了硬解码的处理,比如支持qsv、dxva2、d3d11va等方式进行硬解码处理,但是当时解码出来以后,还是重新转成了QImage来绘制,这样就大打折扣了,尽管可以看到GPU使用率有了,但是依然耗时的操作还是在CPU绘制显示,这就显得很尴尬了,Qt封装了大部分的opengl的操作,直接做成了QOPenGLWidget,既支持ffmpeg解码出来的yuyv格式的数据显示,还支持硬解码出来的nv12格式的数据显示,很好很强大,这样的话就大大减轻了CPU的压力,专门交给GPU绘制,经过这么一番彻底的改造,效率提升至少5倍,不要太牛逼!如果开启了opengl绘制,则对应内存会增加不少,可能opengl绘制需要开辟很多的内存来交换数据吧。
采用GPU显示需要同时支持yuyv格式和nv12格式,因为有些配置差的电脑,硬解码很可能歇菜,此时就需要用opengl来直接绘制ffmpeg软解码出来的yuyv数据,做到自动切换,这样就兼容了所有的可能的情况。测试发现ffmpeg4的性能要优于ffmpeg3,64位的性能要优于32位的,在64位的操作系统上,UDP协议性能要优于TCP性能,但是可能会丢包。

下面是本人测试的结果:
测试数据,64位WIN10+32位qt5.7+32位ffmpeg3+6路1080P主码流+6路子码流

| 方案 | CPU | 内存 | GPU |
| ------ | ------ | ------ | ------ |
| none+none | 12% | 147MB | 0% |
| dxva2+none | 3% | 360MB | 38% |
| d3d11va+none | 2% | 277MB | 62% |
| none+painter | 30% | 147MB | 0% |
| dxva2+painter | 30% | 360MB | 38% |
| d3d11va+painter | 21% | 277MB | 62% |
| none+yuyv | 17% | 177MB | 22% |
| dxva2+yuyv | 25% | 400MB | 38% |
| d3d11va+yuyv | 18% | 30MB | 65% |
| qsv+nv12 | 22% | 970MB | 40% |
| dxva2+nv12 | 20% | 380MB | 40% |
| d3d11va+nv12 | 15% | 320MB | 62% |

## 二、功能特点
1. 支持多画面切换,全屏切换等,包括1+4+6+8+9+13+16+25+36+64画面切换。
2. 支持alt+enter全屏,esc退出全屏。
3. 自定义信息框+错误框+询问框+右下角提示框(包含多种格式)。
4. 17套皮肤样式随意更换,所有样式全部统一,包括菜单等。
5. 云台仪表盘鼠标移上去高亮,八个方位精准识别。
6. 底部画面工具栏(画面分割切换+截图声音等设置)移上去高亮。
7. 可在配置文件更改左上角logo+中文软件名称+英文软件名称。
8. 封装了百度地图,视图切换,运动轨迹,设备点位,鼠标按下获取经纬度等。
9. 支持图片地图,设备按钮可以在图片地图上自由拖动自动保存位置信息。
10. 在百度地图和图片地图上,双击视频可以预览摄像头实时视频。
11. 堆栈窗体,每个窗体都是个单独的qwidget,方便编写自己的代码。
12. 顶部鼠标右键菜单,可动态控制时间CPU+左上角面板+左下角面板+右上角面板+右下角面板的显示和隐藏,支持恢复默认布局。
13. 工具栏可以放置多个小图标和关闭图标。
14. 左侧右侧可拖动拉伸,并自动记忆宽高位置,重启后恢复。
15. 双击摄像机节点自动播放视频,双击节点自动依次添加视频,会自动跳到下一个,双击父节点自动添加该节点下的所有视频。
16. 摄像机节点拖曳到对应窗体播放视频,同时支持拖曳本地文件直接播放。
17. 视频画面窗体支持拖曳交换,瞬间响应。
18. 双击节点+拖曳节点+拖曳窗体交换位置,均自动更新url.txt。
19. 支持从url.txt中加载通道视频播放,自动记忆最后通道对应的视频,软件启动后自动打开播放。
20. 右下角音量条控件,失去焦点自动隐藏,音量条带静音图标。
21. 集成百度在线地图和离线地图,可以添加设备对应位置,自动生成地图,支持缩放和添加覆盖物等。
22. 视频拖动到通道窗体外自动删除视频。
23. 鼠标右键可删除当前+所有视频,截图当前+所有视频。
24. 录像机管理、摄像机管理,可添加删除修改导入导出打印信息,立即应用新的设备信息生成树状列表,不需重启。
25. 在pro文件中可以自由开启是否加载地图。
26. 视频播放可选2种内核自由切换,vlc+ffmpeg,均可在pro中设置。
27. 可设置1+4+9+16画面轮询,可设置轮询间隔以及轮询码流类型等,直接在主界面底部工具栏右侧单击启动轮询按钮即可,再次单击停止轮询。
28. 默认超过10秒钟未操作自动隐藏鼠标指针。
29. 支持onvif搜素设备,支持任意onvif摄像机,包括但不限于海康大华宇视天地伟业华为等。
30. 支持onvif云台控制,可上下左右移动云台摄像机,包括复位和焦距调整等。
31. 同时支持sqlite、mysql、postsql等数据库
32. 可保存视频,可选定时存储或者单文件存储,可选存储间隔时间。
33. 可设置视频流通信方式tcp+udp,可设置视频解码是速度优先、质量优先、均衡等。
34. 可设置硬解码类型,支持qsv、dxva2、d3d11va等。
35. 默认采用opengl绘制视频,超低的CPU资源占用,支持yuyv和nv12两种格式绘制,很牛逼。
36. 高度可定制化,用户可以很方便的在此基础上衍生自己的功能,支持linux和mac系统。


## 三、效果图



## 四、核心代码
```c++
void NV12OpenGLWidget::initializeGL()
{
    initializeOpenGLFunctions();
    glDisable(GL_DEPTH_TEST);

    //存储顶点坐标和纹理坐标
    static const GLfloat points[] = {-1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f};

    //顶点缓冲对象初始化
    vbo.create();
    vbo.bind();
    vbo.allocate(points, sizeof(points));

    //初始化shader
    this->initShader();
    //初始化textures
    this->initTextures();
    //初始化颜色
    this->initColor();
}

void NV12OpenGLWidget::paintGL()
{
    if (!dataY || !dataUV || width == 0 || height == 0) {
        this->initColor();
        return;
    }

    program.bind();
    program.enableAttributeArray("vertexIn");
    program.enableAttributeArray("textureIn");
    program.setAttributeBuffer("vertexIn", GL_FLOAT, 0, 2, 2 * sizeof(GLfloat));
    program.setAttributeBuffer("textureIn", GL_FLOAT, 2 * 4 * sizeof(GLfloat), 2, 2 * sizeof(GLfloat));

    glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 1);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureY);
    //字节对齐,网上很多代码都是少了这一步,导致有时候花屏
    glPixelStorei(GL_UNPACK_ROW_LENGTH, linesizeY);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
    glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
    glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RED, width, height, 0, GL_RED, GL_UNSIGNED_BYTE, dataY);

    glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 0);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureUV);
    //字节对齐,网上很多代码都是少了这一步,导致有时候花屏
    glPixelStorei(GL_UNPACK_ROW_LENGTH, linesizeUV >> 1);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
    glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
    glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RG, width >> 1, height >> 1, 0, GL_RG, GL_UNSIGNED_BYTE, dataUV);

    glDrawArrays(GL_QUADS, 0, 4);

    program.setUniformValue("textureY", 1);
    program.setUniformValue("textureUV", 0);
    program.disableAttributeArray("vertexIn");
    program.disableAttributeArray("textureIn");
    program.release();
}
```
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离线uidab

只看该作者 1楼 发表于: 06-28
  
有时候为了工作直接获得答案,而我却失去了思考的乐趣!


飘啊飘,何时能安居!
离线nigoole

只看该作者 2楼 发表于: 06-28
  
有句话说得好:好好学习,天天向上。加油~~!有上船的朋友联系企鹅393320854
离线gnibuoz

只看该作者 3楼 发表于: 06-28
鼓掌
我就是我,颜色不一样的烟火...
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