GstOverlay 绑定多个gtk 窗口

news2024/10/2 3:21:43

主题说明

在spice stream 模式下，为了实现流畅的显示，利用gstvideooverlay 接口实现了gstreamer pipeline 的输出直接绑定到gtk 的窗口下。

然而spice客户端采用的是playbin 插件当前只能绑定一个窗口，当需要采用多窗口模式时，当前的流程机制使用不了，需要进一步探索

其他插件来实现overlay 多窗口。本文给出了多屏绑定的本地测试demo。

实现流程

gst pipeline 多路显示

要实现多屏方案，首先需要实现gstreamer pipeline 能够多路输出，并且每一路可以截取图像的一部分送到窗口显示。下图以两路显示说明
读取h264
解析h264
h264解码
video_crop1
play1
video_crop2
play2

gstreamer 组件选择

读取h264数据

测试采用本地读取h264文件的方式，插件采用 filesrc

解析h264

解析h264数据 插件采用 h264parse

h264 解码

h264 解码插件有很多（硬件解码，软件解码）， 本次测试选择 avdec_h264, 后续在spice 客户端显示中可以根据不同的硬件采用不同的解码插件。

多路模式

多路流程采用 tee 和 queue 两种插件实现

VideoCrop

从一个图像中crop 出不同的部分送入到不同的窗口，针对 videocrop 和 videobox两种都进行了测试。

play

支持videooverlay 接口的playsink 有两种 ximagesink 和 xvimagesink。 对这两种在pipeline 中都进行了测试。

gstreamer pipeline
filesrc
h264parse
avdec_h264
tee
queue1
queue2
videocrop1
videocrop2
sink1
sink2

gstreamer 测试命令

crop 测试

单路

gst-launch-1.0 -v filesrc location=./h264.h264 ! h264parse ! avdec_h264 ! videocrop top=0 left=0 right=320 bottom=0 ! jpegenc ! filesink location=./img_t1.jpeg #左边一半 gst-launch-1.0 -v filesrc location=./h264.h264 ! h264parse ! avdec_h264 ! videocrop top=0 left=320 right=0 bottom=0 ! jpegenc ! filesink location=./img_t2.jpeg #右边一半 gst-launch-1.0 -v filesrc location=./h264.h264 ! h264parse ! avdec_h264 ! videocrop top=240 left=0 right=0 bottom=0 ! jpegenc ! filesink location=./img_t3.jpeg #下边一半 gst-launch-1.0 -v filesrc location=./h264.h264 ! h264parse ! avdec_h264 ! videocrop top=0 left=0 right=0 bottom=240 ! jpegenc ! filesink location=./img_t3.jpeg #上边一半

多路

gst-launch-1.0 -v filesrc location=./h264.h264 ! h264parse ! avdec_h264 ! tee name=t t. ! queue ! videocrop top=0 left=0 right=320 bottom=0 ! jpegenc ! filesink location=./img_l.jpeg t. ! queue ! videocrop top=0 left=320 right=0 bottom=0 ! jpegenc ! filesink location=./img_r.jpeg #两路同时切分成两个通道

通过以上的命令验证，多路的crop 可以实现。

显示测试

单路
  • （videocrop + ximagesink模式）

gst-launch-1.0 -v filesrc location=./h264.h264 ! h264parse ! avdec_h264 ! tee name=t t. ! queue ! videocrop top=0 left=0 right=320 bottom=0 ! videoconvert ! ximagesink

  • （videobox + ximagesink模式）

gst-launch-1.0 -v filesrc location=./h264.h264 ! h264parse ! avdec_h264 ! tee name=t t. ! queue ! videobox top=0 left=0 right=320 bottom=0 ! videoconvert ! ximagesink

  • （videobox + xvimagesink模式）

gst-launch-1.0 -v filesrc location=./h264.h264 ! h264parse ! avdec_h264 ! tee name=t t. ! queue ! videobox top=0 left=0 right=320 bottom=0 ! xvimagesink

说明： videocrop + xvimagesink 会报错

多路
  • （videobox + ximagesink模式）

gst-launch-1.0 -v filesrc location=./h264.h264 ! h264parse ! avdec_h264 ! tee name=t t. ! queue ! videobox top=0 left=0 right=320 bottom=0 ! videoconvert ! ximagesink t. ! queue ! videobox top=0 left=320 right=0 bottom=0 ! videoconvert ! ximagesink

  • （videocrop + ximagesink模式）

gst-launch-1.0 -v filesrc location=./h264.h264 ! h264parse ! avdec_h264 ! tee name=t t. ! queue ! videocrop top=0 left=0 right=320 bottom=0 ! videoconvert ! ximagesink t. ! queue ! videocrop top=0 left=320 right=0 bottom=0 ! videoconvert ! ximagesink

  • （videobox + xvimagesink模式）

gst-launch-1.0 -v filesrc location=./h264.h264 ! h264parse ! avdec_h264 ! tee name=t t. ! queue ! videobox top=0 left=0 right=320 bottom=0 ! xvimagesink t. ! queue ! videobox top=0 left=320 right=0 bottom=0 ! xvimagesink

通过命令行测试有三种方案pipeline 可以完成多路crop 显示输出。然后需要进一步测试三个方案在绑定两个GTK窗口进行测试（目前以两个窗口进行测试）

gstreamer 加gtk 代码

#include <string.h>
#include <gtk/gtk.h>
#include <gst/gst.h>
#include <gst/video/videooverlay.h>
#include <gdk/gdk.h>
#if defined (GDK_WINDOWING_X11)
#include <gdk/gdkx.h>
#elif defined (GDK_WINDOWING_WIN32)
#include <gdk/gdkwin32.h>
#elif defined (GDK_WINDOWING_QUARTZ)
#include <gdk/gdkquartz.h>
#endif

#define MAX_WINDOWS  8
typedef struct PlayData
{
  GstElement *sink;
  guintptr    video_window_handle;
  GtkWidget *widget;
} PlayData;

typedef struct CustomData
{
    GstElement *pipeline;   
    GstState    state;         // Current stat of the pipeline
    int num_monitor;
    PlayData  play_datas[MAX_WINDOWS]; 
} CustomData;

static void init_custom_data(CustomData *data)
{
  if (NULL == data)
  {
    g_error("CustomData not allocate memory");
  }

  data->pipeline = NULL;
  data->state = GST_STATE_NULL;

  for (int i = 0; i< MAX_WINDOWS; i++)
  {
    data->play_datas[i].sink=NULL;
    data->play_datas[i].video_window_handle = 0;
    data->play_datas[i].widget = NULL;
  }  

}

static void realize_cb (GtkWidget *widget,  PlayData *data) {
  GdkWindow *window = gtk_widget_get_window (widget);
  guintptr window_handle;

  if (!gdk_window_ensure_native (window))
    g_error ("Couldn't create native window needed for GstVideoOverlay!");

  /* Retrieve window handler from GDK */
#if defined (GDK_WINDOWING_WIN32)
  window_handle = (guintptr)GDK_WINDOW_HWND (window);
#elif defined (GDK_WINDOWING_QUARTZ)
  window_handle = gdk_quartz_window_get_nsview (window);
#elif defined (GDK_WINDOWING_X11)
  window_handle = GDK_WINDOW_XID (window);
#endif
  /* Pass it to playbin, which implements VideoOverlay and will forward it to the video sink */
  data->video_window_handle = window_handle;
  gst_video_overlay_set_window_handle (GST_VIDEO_OVERLAY (data->sink), data->video_window_handle);
 
}

static void create_ui(PlayData *data)
{

    GtkWidget *video_window;  // The drawing area where the video will be shown

    video_window = gtk_window_new(GTK_WINDOW_TOPLEVEL);
    // gtk_window_set_title(main_window, "main_window");

    // video_window = gtk_drawing_area_new();
    gtk_window_set_title(video_window, "video_window");
    g_signal_connect(G_OBJECT(video_window), "realize",
                        G_CALLBACK(realize_cb), data);
    gtk_widget_set_double_buffered (video_window, FALSE);

    //   gtk_window_set_default_size(GTK_WINDOW(main_window), 640, 480);
    // gtk_container_add (GTK_CONTAINER (main_window), video_window);
  
    gtk_widget_show_all(video_window);

    gtk_widget_realize (video_window);

}

int main(int argc, char **argv)
{
  CustomData data = {};
  init_custom_data(&data);
  data.num_monitor = 2;
  GstElement *filesrc;
  GstStateChangeReturn ret;
  GstElement *pipeline, *h264parse ,  *avdec_h264, *tee,  *queue1, *queue2, *videocrop1, *videocrop2, *videoconvert1, *videoconvert2, *sink1, *sink2;
  GstBus *bus, *bus1;  
  GstCaps *caps;
  GstMessage *msg;
  /* Initialize GTK */
  gtk_init (&argc, &argv);

  /* Initialize GStreamer */
  gst_init (&argc, &argv);

  pipeline = gst_pipeline_new("pipeline");
  filesrc  = gst_element_factory_make ("filesrc", "filesrc");

  g_object_set (filesrc, "location", "/home/kylin/v2/screenCapture.h264", NULL);

  h264parse = gst_element_factory_make("h264parse", "h264parse");
  avdec_h264 = gst_element_factory_make("avdec_h264", "avdec_h264");

  tee = gst_element_factory_make ("tee", "tee");
  queue1 = gst_element_factory_make ("queue", "queue1");
  queue2 = gst_element_factory_make ("queue", "queue2");

  videocrop1 = gst_element_factory_make ("videobox", "videocrop1");
  videocrop2 = gst_element_factory_make ("videobox", "videocrop2");

//   videoconvert1 = gst_element_factory_make ("videoconvert", "videoconvert1");
//   videoconvert2 = gst_element_factory_make ("videoconvert", "videoconvert2");
  sink1 = gst_element_factory_make("xvimagesink", "sink1");
  sink2 = gst_element_factory_make("xvimagesink", "sink2");

  GstBin *bin = GST_BIN(pipeline);
  gst_bin_add(bin, filesrc); 
  gst_bin_add(bin, h264parse); 
  gst_bin_add(bin, avdec_h264); 
  gst_bin_add(bin, tee); 
  gst_bin_add(bin, queue1);
  gst_bin_add(bin, videocrop1);
  gst_bin_add(bin, sink1);
  gst_bin_add(bin, queue2);
  gst_bin_add(bin, videocrop2);
  gst_bin_add(bin, sink2);


  gboolean   link =  gst_element_link_many(filesrc, h264parse, NULL) && 
                     gst_element_link_many(h264parse, avdec_h264, NULL) &&
                     gst_element_link_many(avdec_h264, tee, NULL) &&
                     gst_element_link_many(queue1, videocrop1,NULL) &&       
                     gst_element_link_many(videocrop1, sink1, NULL) &&     
                     gst_element_link_many(queue2, videocrop2, NULL) &&      
                     gst_element_link_many(videocrop2, sink2, NULL) ;
                    
  if (!link)
  {
    g_printerr("link failed");
    return -1;
  }

  GstPadTemplate *templ = gst_element_class_get_pad_template(GST_ELEMENT_GET_CLASS(tee), "src_%u");

  GstPad* tee_pad1 =gst_element_request_pad (tee, templ, NULL, NULL);
  GstPad* queue_pad1 = gst_element_get_static_pad (queue1, "sink");
  GstPad* tee_pad2 = gst_element_request_pad (tee, templ, NULL, NULL);
  GstPad* queue_pad2 =gst_element_get_static_pad (queue2, "sink");

  if (gst_pad_link (tee_pad1, queue_pad1) != GST_PAD_LINK_OK ||
    gst_pad_link (tee_pad2, queue_pad2) != GST_PAD_LINK_OK) {
    g_printerr("pad link failed");
    return -1;
  }
  g_object_set (videocrop1,
    "left", 0,
    "top", 0,
    "right", 512,
    "bottom", 0, NULL);
 g_object_set (videocrop2,
    "left", 512,
    "top", 0,
    "right", 0,
    "bottom", 0, NULL);

   data.pipeline = pipeline;

   data.play_datas[0].sink = sink1;
   data.play_datas[1].sink = sink2;

   create_ui(&data.play_datas[0]);
   create_ui(&data.play_datas[1]);   

  ret = gst_element_set_state ( data.pipeline  , GST_STATE_PLAYING);

  if (ret == GST_STATE_CHANGE_FAILURE) {
    g_printerr ("Unable to set the pipeline to the playing state.\n");
    gst_object_unref ( data.pipeline );
    return -1;
  }
 

  gtk_main ();

  gst_element_set_state ( data.pipeline , GST_STATE_NULL);
  gst_object_unref ( data.pipeline );
  return 0;
}

编译指令

gcc -g test.c  `pkg-config --cflags --libs gtk+-3.0`  `pkg-config --cflags --libs  gstreamer-1.0`  `pkg-config --cflags --libs  gstreamer-video-1.0` -o   test

测试三种方案结果如下：

  • （videobox + xvimagesink模式）
    在这里插入图片描述+ （videobox + ximagesink模式）
    在这里插入图片描述+ （videocrop + ximagesink模式）
    在这里插入图片描述最终videobox + xvimagesink模式可以完成所需的功能。

结论

最终的demo 采用videobox + xvimagesink模式。

参考

https://gstreamer.freedesktop.org/documentation/xvimagesink/index.html?gi-language=c
https://gstreamer.freedesktop.org/documentation/ximagesink/index.html?gi-language=c
https://gstreamer.freedesktop.org/documentation/video/gstvideooverlay.html?gi-language=c

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