【飛凌OKA40i-C開發板試用體驗】玩轉FFmpeg
本文來源電子發燒友社區，作者：zealsoft， 帖子地址：https://bbs.elecfans.com/jishu_2305824_1_1.html
感謝“電子發燒友網”和飛凌嵌入式公司提供了本次OKA40i-C開發板的評測機會。上次我們介紹了通過HDMI接口連接智能電視的測試情況，今天使用FFmpeg進行視頻編解碼的測試。
感謝“電子發燒友網”和飛凌嵌入式公司提供了本次OKA40i-C開發板的評測機會。上次我們介紹了通過HDMI接口連接智能電視的測試情況，今天使用FFmpeg進行視頻編解碼的測試。
一、 FFmpeg的安裝
FFmpeg是用來記錄、轉換數字音頻、視頻的開源軟件，它支持文件和網絡流操作。它支持以函數庫的方式使用，所以有很多軟件都依賴它，包括VLC、暴風影音、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。今天我們介紹的就是它的命令行工作方式。FFmpeg提供了全部源代碼，所以在網上可以找到很多教程是關于交叉編譯ARM版本的。如果想偷懶，也可以從https://johnvansickle.com/ffmpeg/下載已經編譯好的版本。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arm開發板并設置好權限就可以使用了。
二、 USB攝像頭測試
- 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：
- 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
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置的uvccamera程序進行測試，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參數超過30沒有什么意義，因為USB攝像頭的最大能力就是30fps。A40i可以對于1080p的視頻壓縮達到45fps，所以對USB攝像頭的視頻壓縮應該沒有什么壓力。
三、 FFmpeg性能測試
FFmpeg有個benchmark參數可以方便進行性能測試。我們對A40i開發板自帶的一個MP4視頻就行解碼測試，命令行如下：
- ffmpeg -benchmark -i translate.mp4 -f null –
得到的測試數據如下：
bench: utime=2.820s stime=0.110s rtime=0.956s
bench: maxrss=14208kB
手上暫時沒有ARM開發板可以對比，就拿我用了5年的i7-6500筆記本測試了一下，測試結果如下：
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
以后可以找其他開發板來對比一下。
四、 FFmpeg產生實時視頻流
FFmpeg可以支持實時視頻流的發送和接收，從而可以把板子上的視頻實時發送到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板子上的一個MP4轉換為RTP碼流發送的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端口收到大量來自板子的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標準中定義，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的SDP定義，如下圖所示。
也可以用重定向將輸出寫入一個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。
五、 FFmpeg轉發USB攝像頭的視頻流
前面演示了將MP4文件轉換為視頻流，我們也可以將USB攝像頭采集的內容實時轉發到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
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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