作者：虚坏叔叔
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开启线程调用pyffmpeg扩展库的Read读取视帧函数

一、pyffmpeg扩展库的Read读取视帧函数添加

XFFmpeg.h添加读取视频帧函数

#pragma once
struct AVFormatContext;
struct AVPacket;
class XFFmpeg
{
public:
    // 打开视频
    bool Open(const char *url);

    // 读取一阵视频 在内部存储
    bool Read();

    XFFmpeg();
    ~XFFmpeg();
    int totalms = 0;
protected:
    // 解封装上下文
    AVFormatContext *ic = 0;
    // 读取视频帧
    AVPacket *pkt = 0;
};

XFFmpeg.cpp添加函数实现

#include "XFFmpeg.h"
#include <stdio.h>
extern "C" {
#include "libavformat\avformat.h"
}

bool XFFmpeg::Open(const char *url)
{
    printf("XFFmpeg::open %s\n", url);
    // 打开视频 解封装
    int re =avformat_open_input(&ic, url, 0, 0);
    if (re != 0)
    {
        char buf[1024] = { 0 };
        av_strerror(re, buf, 1023);
        printf("avformat open fail:%s\n", buf);
        return false;
    }

    // 获取流
    avformat_find_stream_info(ic, 0);

    // 获取视频总时长
    this->totalms = ic->duration / (AV_TIME_BASE / 1000);
    printf("Total Ms =%d\n", totalms);

    return true;
}

bool XFFmpeg::Read()
{
    if (!ic)
        return false;
    // 视频帧的存储空间
    if (!pkt)
    {
        // 分配对象空间
        pkt = av_packet_alloc();
    }
    else
    {
        // 引用计数 -1 清理视频帧
        av_packet_unref(pkt);
    }
    int re = 0;
    bool isFindVideo = false;
    // 音频数据丢掉
    for (int i = 0; i < 20; i++)
    {

        // 读取一帧数据
        re = av_read_frame(ic, pkt);

        // 读取失败或者读取到文件结尾
        if (re != 0)
        {
            return false;
        }

        // 是否是视频帧
        if (pkt->stream_index == 0)
        {
            isFindVideo = true;
            break;
        }

        // 音频帧 清理packet
        av_packet_unref(pkt);
    }

    return isFindVideo;

}

XFFmpeg::XFFmpeg()
{
    printf("Create XFFmpeg\n");
}

XFFmpeg::~XFFmpeg()
{
    printf("Delete XFFmpeg\n");
}

PyFFmpeg.h开放接口,方便python调用

#pragma once
#include<Python.h>
class XFFmpeg;
class PyFFmpeg
{
public:
    PyObject_HEAD
    XFFmpeg *ff;

    //开放给python的函数
public:
    static PyObject *Create(PyTypeObject *type, PyObject *args, PyObject *kw);
    static int Init(PyFFmpeg*self, PyObject *args, PyObject *kw);
    static void Close(PyFFmpeg*self);

    static PyObject* Open(PyFFmpeg*self, PyObject*args);
    static PyObject *Read(PyFFmpeg*self, PyObject*args);
    // 属性函数 get
    static PyObject* GetTotalms(PyFFmpeg*self, void*closure);

};

PyFFmpeg.cpp开放接口的实现添加实现和注册

#include "PyFFmpeg.h"
#include "XFFmpeg.h"

// 开放给python
PyObject *PyFFmpeg::Create(PyTypeObject *type, PyObject *args, PyObject *kw) {
    printf("PyFFmpeg::Create\n");
    PyFFmpeg*f = (PyFFmpeg*)type->tp_alloc(type, 0);
    f->ff = new XFFmpeg();
    return (PyObject *)f;
}

int PyFFmpeg::Init(PyFFmpeg*self, PyObject *args, PyObject *kw)
{
    printf("PyFFmpeg::Init\n");
    return 0;
}
void PyFFmpeg::Close(PyFFmpeg*self)
{
    printf("PyFFmpeg::Close\n");
    delete self->ff;
    Py_TYPE(self)->tp_free(self);
}

PyObject *PyFFmpeg::Read(PyFFmpeg*self, PyObject*args)
{
    if (!self->ff)
        Py_RETURN_FALSE;
    if (self->ff->Read())
        Py_RETURN_TRUE;
    Py_RETURN_FALSE;
}

PyObject* PyFFmpeg::Open(PyFFmpeg*self, PyObject*args)
{
    const char *url = NULL;
    if (!PyArg_ParseTuple(args, "s", &url))
        return NULL;
    printf("PyFFmpeg::Open %s\n", url);
    if (self->ff->Open(url))
        Py_RETURN_TRUE;
    Py_RETURN_FALSE;
}

PyObject* PyFFmpeg::GetTotalms(PyFFmpeg*self, void*closure)
{
    return PyLong_FromLong(self->ff->totalms);
}

// 模块入口 模块名称 pyffmpeg
PyMODINIT_FUNC PyInit_pyffmpeg(void)
{
    PyObject *m = NULL;
    static PyModuleDef ffmod = {
        PyModuleDef_HEAD_INIT,
        "pyffmpeg",
        "", -1, 0
    };
    m = PyModule_Create(&ffmod);

    // 添加PyFFmpeg_python类
    static PyTypeObject type;
    memset(&type, 0, sizeof(PyFFmpeg));
    type.ob_base = { PyObject_HEAD_INIT(NULL) 0 };
    type.tp_name = "";
    type.tp_basicsize = sizeof(PyFFmpeg);
    type.tp_flags = Py_TPFLAGS_DEFAULT | Py_TPFLAGS_BASETYPE;
    type.tp_new = PyFFmpeg::Create;
    type.tp_init = (initproc)PyFFmpeg::Init;
    type.tp_dealloc = (destructor)PyFFmpeg::Close;

    static PyMethodDef ffmeth[] = {
        { "open", (PyCFunction)PyFFmpeg::Open, METH_VARARGS, "" },
        { "read", (PyCFunction)PyFFmpeg::Read, METH_NOARGS, "" },
        { NULL }
    };
    type.tp_methods = ffmeth;

    static PyGetSetDef sets[] = {
        { "totalms", (getter)PyFFmpeg::GetTotalms, 0, 0,0 },
        { NULL }
    };
    type.tp_getset = sets;

    // 初始化类型
    if (PyType_Ready(&type) < 0) {
        return NULL;
    }

    PyModule_AddObject(m, "PyFFmpeg", (PyObject*)&type);

    printf("Pyinit_pyffmpeg\n");
    return m;
}

pyqt.py添加对接口的调用

isRunning = True
#主函数 在子线程中调用，线程是c++创建
def main():
    print("Python main")
    global ff;
    while isRunning:
        print(ff.read());

二、开启线程调用扩展库接口

2.1不开启线程调用

pyplayer.cpp构造函数中调用main函数调用 这里不开启线程

PyPlayer::PyPlayer(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{
    ui.setupUi(this);
    Py_SetPythonHome(L"./");
    Py_Initialize();

    // 载入模块
    pModule = PyImport_ImportModule("pyqt");
    if (!pModule)
    {
        printf("PyImport import error");
        PyErr_Print();
        return;
    }

    // 获取python配置项 改变窗口的大小和标题
    PyObject *conf = PyObject_GetAttrString(pModule, "conf");
    if (!conf)
    {
        cout << "Please set the conf" << endl;
        PyErr_Print();
        return;
    }
    PyObject *key = PyUnicode_FromString("width");
    int width = PyLong_AsLong(PyDict_GetItem(conf, key));
    Py_XDECREF(key);

    key = PyUnicode_FromString("height");
    int height = PyLong_AsLong(PyDict_GetItem(conf, key));
    Py_XDECREF(key);

    // 改变窗口标题
    key = PyUnicode_FromString("title");
    wchar_t title[1024] = { 0 };
    PyUnicode_AsWideChar(PyDict_GetItem(conf, key), title, 1023);
    this->setWindowTitle(QString::fromUtf16((char16_t*)title));

    Py_XDECREF(key);

    if (width > 0 && height > 0)
    {
        resize(width, height);
    }

    Py_XDECREF(conf);

    // 开放选择文件的接口给python
    static PyMethodDef meths[] = {
        { "OpenDialog", (PyCFunction)OpenDialog, METH_NOARGS, 0 }
        ,{ NULL }
    };
    int re = PyModule_AddFunctions(pModule, meths);
    if (!re)
    {
        PyErr_Print();
    }

    // 开启线程 调用python的 main函数
    PyObject*main_fun = PyObject_GetAttrString(pModule, "main");
    if (!main_fun || !PyCallable_Check(main_fun))
    {
        cout << "main_fun get failed!" << endl;
        return;
    }
    if (PyObject_CallObject(main_fun, 0))
    {
        PyErr_Print();
        return;
    }
}

运行，你会发现一直输出false，并且主线程卡死，因为是在一个线程中，python的main函数有一个循环，不会退出的循环。

2.2 开启线程调用读取视频

添加一个线程函数run_main，并将执行main函数的代码放到这个线程中

#include <Python.h>
#include "PyPlayer.h"
#include <iostream>
#include <QFileDialog>
#include <thread>
using namespace std;
static PyObject *pModule = 0;

// 返回选择的文件路径
PyObject* OpenDialog(PyObject *self)
{
    QString fileName = "";
    fileName = QFileDialog::getOpenFileName();
    if (fileName.isEmpty())
        return PyUnicode_FromString("");
    return PyUnicode_FromString(fileName.toStdString().c_str());
}

void PyPlayer::Open() {
    cout << "PyPlayer::Open()" << endl;
    // 调用Python的open函数
    if (!pModule) return;
    PyObject *open = PyObject_GetAttrString(pModule, "open");
    if (!open || !PyCallable_Check(open))
    {
        PyErr_Print();
        return;

    }
    PyObject_CallObject(open, 0);
}

void run_main()
{
    PyObject*main_fun = PyObject_GetAttrString(pModule, "main");
    if (!main_fun || !PyCallable_Check(main_fun))
    {
        cout << "main_fun get failed!" << endl;
        return;
    }
    if (PyObject_CallObject(main_fun, 0))
    {
        PyErr_Print();
        return;
    }
}

PyPlayer::PyPlayer(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{
    ui.setupUi(this);
    Py_SetPythonHome(L"./");
    Py_Initialize();

    // 载入模块
    pModule = PyImport_ImportModule("pyqt");
    if (!pModule)
    {
        printf("PyImport import error");
        PyErr_Print();
        return;
    }

    // 获取python配置项 改变窗口的大小和标题
    PyObject *conf = PyObject_GetAttrString(pModule, "conf");
    if (!conf)
    {
        cout << "Please set the conf" << endl;
        PyErr_Print();
        return;
    }
    PyObject *key = PyUnicode_FromString("width");
    int width = PyLong_AsLong(PyDict_GetItem(conf, key));
    Py_XDECREF(key);

    key = PyUnicode_FromString("height");
    int height = PyLong_AsLong(PyDict_GetItem(conf, key));
    Py_XDECREF(key);

    // 改变窗口标题
    key = PyUnicode_FromString("title");
    wchar_t title[1024] = { 0 };
    PyUnicode_AsWideChar(PyDict_GetItem(conf, key), title, 1023);
    this->setWindowTitle(QString::fromUtf16((char16_t*)title));

    Py_XDECREF(key);

    if (width > 0 && height > 0)
    {
        resize(width, height);
    }

    Py_XDECREF(conf);

    // 开放选择文件的接口给python
    static PyMethodDef meths[] = {
        { "OpenDialog", (PyCFunction)OpenDialog, METH_NOARGS, 0 }
        ,{ NULL }
    };
    int re = PyModule_AddFunctions(pModule, meths);
    if (!re)
    {
        PyErr_Print();
    }

    // 开启线程 调用python的 main函数
    std::thread t1(run_main);
    t1.detach();

}

在执行，界面出来了：

点击打开按钮 发现程序崩溃了：

2.3 添加全局GIL锁，防止软件崩溃

在PyPlayer.cpp中open函数中添加gil锁

void PyPlayer::Open() {
    cout << "PyPlayer::Open()" << endl;
    // 调用Python的open函数
    if (!pModule) return;

    PyGILState_STATE gil;
    gil = PyGILState_Ensure();

    PyObject *open = PyObject_GetAttrString(pModule, "open");
    if (!open || !PyCallable_Check(open))
    {
        PyErr_Print();
        PyGILState_Release(gil);
        return;

    }
    PyObject_CallObject(open, 0);
    PyGILState_Release(gil);
}

再次运行就不会崩溃了。

2.4 控制台可视化读取视频的过程

修改pyqt.py 将读取视频的过程通过一个点一个点的输出出来，这样就可以验证读取的线程是没有问题的

print("Python PyPlayer")
from pyffmpeg import *
import time

conf = {
    "width" : 1280,
    "height" : 720,
    "title" : "PyPlayer播放器"
}

ff = PyFFmpeg()
def open():
    global ff;
    print("Python open")
    filename = OpenDialog()
    if ff.open(filename):
        print("open file success!")
    else:
        print("open file failed!")
    print(filename)

isRunning = True
#主函数 在子线程中调用，线程是c++创建
def main():
    print("Python main")
    global ff;
    while isRunning:
        #print(ff.read())
        re = ff.read()
        if re:
            print(".", end='', flush = True) #flush输出缓冲
            time.sleep(0.02)
        else:
            time.sleep(1)

三、总结

• 本文开启线程调用pyffmpeg扩展库的Read读取视帧函数。
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