發(fā)燒友實(shí)測 | 用飛凌OKA40i-C開發(fā)板玩轉(zhuǎn)FFmpeg

本篇試用報告由發(fā)燒友zealsoft提供，感謝zealsoft的支持。飛凌嵌入式會在電子發(fā)燒友和電路城論壇持續(xù)開展開發(fā)板有獎試用活動，更有京東E卡等著你！歡迎大家的持續(xù)關(guān)注。

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(qiáng)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

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-fvideo4linux2-s640x480-pix_fmtyuyv422-i/dev/video0out.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-s640x480-pix_fmtyuyv422out.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-t15-r25-fvideo4linux2 -i/dev/video0out3.mp4-timestampsbs

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?yàn)閁SB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-itranslate.mp4-fnull–

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(shí)時視頻流

FFmpeg可以支持實(shí)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(shí)時發(fā)送到PC上，由PC上的軟件實(shí)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-itest.mp4-an-ccopy-frtprtp://192.168.0.105:1234

使用Wireshark可以看到在PC機(jī)的1234端口收到大量來自O(shè)KA40i-C開發(fā)板的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(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(yùn)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-itest.mp4-an-ccopy-frtprtp://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(shí)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(shí)時抓取的USB攝像頭的視頻流了：

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