種開源的跨平台視頻開發架構:VideoLAN-VLC media player

來源:互聯網
上載者:User
VLC原先是幾個法國的大學生做的項目,後來他們把VLC作為了一個開源的項目,吸引了來自世界各國的很多優秀程式員來共同編寫和維護VLC,才逐漸層成了現在這個樣子。至於為什麼叫VideoLan Client,是因為以前還有一個VideoLan Server的項目(簡稱VLS),而目前VLS的功能已經合并到VLC中來,所以VLC不僅僅是一個視頻播放器,它也可以作為小型的視頻伺服器,更可以一邊播放一邊轉碼,把視頻流發送到網路上。

    VLC的功能很強大,它不僅僅是一個視頻播放器,也可作為小型的視頻伺服器,更可以一邊播放一邊轉碼,把視頻流發送到網路上。VLC最為突出的就是網路流的播放功能,例如MPEG2的UDP TS流的播放和轉寄,幾乎是無可替代的。     對普通使用者來說,VLC還有一個好處是不影響Windows中的解碼器。VLC通常不影響也不依賴於系統中內建的解碼器(除了realvideo和quicktime的類型),很綠色很環保;更不用擔心流氓軟體、廣告外掛程式之類的噁心的玩意兒。
    從程式結構來看,VLC的可擴充性是相當優秀的。VLC絕大部分用高效的C代碼來編寫(少量的C++和彙編),但是實現了完全動態模組化,所有功能包括程式架構本身都是module,可以在運行時載入,這使得VLC可以輕易的擴充多種功能並且容易維護。它的架構有一點類似於DirectShow的技術,這個在以後將詳細討論。
    VLC也很注重著作權方面的問題,你可以放心的自由的使用而不需要為著作權的問題擔心——VLC只包括免費的、自由的庫。VLC基於GPL,因此也可以用於商業應用,只需要保留GPL,以及公開原始碼,如果你修改了VLC的話。
下面是VLC相關的一些連結
VLC官方網站:http://www.videolan.org/
VLC下載頁面:http://www.videolan.org/vlc/
VLC下載目錄(源碼和安裝包):http://download.videolan.org/pub/videolan/vlc/
VLC Nightly Builds:  http://nightlies.videolan.org/
VLC 開發Wiki:http://wiki.videolan.org/Developers_Corner
VLC Win32第三方庫先行編譯包下載目錄:http://download.videolan.org/pub/testing/win32/
VLC 官方論壇:http://forum.videolan.org/

VLC 郵件清單:http://www.videolan.org/developers/lists.html

    總的來說把VLC內嵌入自己的應用有4種途徑: 直接調用VLC進程 VLC的plugin for Mozilla VLC的ActiveX外掛程式:vlc內建了ActiveX控制項--axvlc.dll,在編譯完vlc之後的activex檔案夾下。ActiveX是個好東西,axvlc.dll可以隨意放到任何位置,成功註冊之後可以方便的應用在程式和網頁之中。可以參考activex檔案夾下的test.html和README.TXT。ActiveX控制項的介面有第一版和第二版,第一版簡單,功能少,已經不再維護建議用第二版本,功能多一點。 動態調用libvlc.dll

 

附:視頻播放的基本流程  

    幾乎所有的視頻播放器,如VLC、MPlayer、Xine,包括DirectShow,在播放視頻的原理和架構上都是非常相似的,理解這個對理解VLC的源碼會有事半功倍的效果。
    大致的來說,播放一個視頻分為4個步驟:
        1. acess 訪問,或者理解為接收、擷取、得到
        2. demux 解複用,就是把通常合在一起的音頻和視頻分離(還有可能的字幕) 
        3. decode 解碼,包括音頻和視頻的解碼
        4. output 輸出,也分為音頻和視頻的輸出(aout和vout)

    拿播放一個UDP組播的MPEG TS流來說吧,access部分負責從網路接收組播流,放到VLC的記憶體緩衝區中,access模組關注IP協議,如是否IPv6、組播地址、組播協議、連接埠等資訊;如果檢測出來是RTP協議(RTP協議在UDP頭部簡單得加上了固定12個位元組的資訊),還要分析RTP頭部資訊。這部分可以參看VLC源碼 /modules/access/udp.c。

    在同目錄下還可以看到大量的access模組,如file、http、dvd、ftp、smb、tcp、dshow、mms、v4l…等等。
    而demux部分首先要解析TS流的資訊。TS格式是MPEG2協議的一部分,概括地說,TS通常是固定188位元組的一個packet,一個TS流可以包含多個program(節目),一個program又可以包含多個視頻、音頻、和文字資訊的ES流;每個ES流會有不同的PID標示。而又為了可以分析這些ES流,TS有一些固定的PID用來間隔發送program和es流資訊的表格:PAT和PMT表。VLC專門做了一個獨立的庫libdvbpsi來解析和編碼TS流,而調用它的代碼可以參見VLC源碼 /modules/demux/ts.c。之所以需要demux,是因為音視頻在製作的時候實際上都是獨立編碼的,得到的是分開的資料,為了傳輸方便必須要用某種方式合起來,這就有了各種封裝格式也就有了demux。

    demux分解出來的音頻和視頻流分別送往音頻解碼器和視頻解碼器。因為原始的音視頻都是佔用大量空間,而且冗餘度較高的資料,通常在製作的時候就會進行某種壓縮。這就是我們熟知的音視頻編碼格式,包括MPEG1(VCD)、MPEG2(DVD)、MPEG4、H.264、rmvb等等。音視頻解碼器的作用就是把這些壓縮了的資料還原成原始的音視頻資料。VLC解碼MPEG2使用了一個獨立的庫libmpeg2,調用它的源檔案是 /modules/codec/libmpeg2.c。VLC關於編解碼的模組都放在/modules/codec目錄下,其中包括著名的龐大的ffmpeg解碼器。

    視頻解碼器輸出的是一張一張的類似位元影像格式的映像,但是要讓人從螢幕看得到,還需要一個視頻輸出的模組。當然可以像一個Win32視窗程序那樣直接把映像畫到視窗DC上——VLC的一個輸出模組WinGDI就是這麼乾的,但是通常這太慢了,而且消耗大量的CPU。在Windows下比較好的辦法是用DirectX的介面,會自動調用顯卡的加速功能。
    這樣的功能分解使得模組化更容易一點,每個模組住需要專註於自己的事;從整體來說功能強大而且靈活。
    但是事情總是不會那麼簡單。就拿access來說,媒體的訪問是分層的,如RTSP就涉及到IPv4、TCP、UDP、RTCP、RTSP等多個層次的協議。有些視頻格式包括了傳輸、封裝格式和編輯碼格式如MPEG系列,有些封裝格式是獨立的容器,但是很多人會誤解它是編解碼格式,如mkv、avi這些。
    音頻和視頻在demux之後就是獨立的,但是需要有一套機制把它們同步起來。同時我們需要有一套機制來控制速度、暫停、停止、跳進,擷取各種媒體資訊,這些都是很複雜而又很重要的事情。
    另外也許需要在某個地方插入一些修改,來實現某種效果。如音訊EQ,視頻的亮度調整之類的,VLC專門設計了access_filter、audio_filter和video_filter類型的模組來做這一類事情。
    VLC比較獨特的地方是整合了原來的VLS的功能,這依賴於VLC中stream_output類型的模組,它們可以把現正播放的視頻以某種方式重新轉碼和發送出去,如http、UDP、檔案等等。
    MPlayer的結構與此是類似的,如/stream目錄對應的是access的功能,/mpdemux對應的demux功能,/libmpcodecs是解碼器,/libvo和/libao2分別是視頻和音訊輸出。
    DirectShow也是類似的,不過分類更多一些更複雜一點。DirectShow裡面的模組叫做“filter”,filter之間通過”pin”來串連。access的模組對應於DirectShow中的SourceFIlter,這一類Filter只有輸出pin沒有輸入pin。demux模組對應於splitter filter,這種filter有一個輸入pin,多個輸出pin。解碼模組是一類transform filter,有一個輸入pin、一個輸出pin,輸出模組對應於readering filter,有一個輸入pin,沒有輸出pin。當然transform filter不一定是解碼器,也可能是某種其他的處理。
    另外給出一個VLC的API Document,參見:http://rogerfd.cn/doc/vlcapi.htm。

 

附:VLC代碼架構分析  
        
1.vlc.c 只是入口程式

2.Libvlc.c 是各個模組的結合點,這要是對介面編程
    Vlc_Create(): 兩個重要的資料結構:libvlc_t & vlc_t , 所有的參數傳遞都在這裡面
    Vlc_Init(): 初始化參數, module_bank
    Vlc_AddInf(): 添加module

3./src/misc/configure.c 命令列參數和參數檔案分析
參數檔案是~/.vnc/vlcrc。其中可以設定log檔案的位置

4./include/ 所有標頭檔的集合 

5./src/interface/Interface.h 所有module的集合

6./src/misc/Modules.c
其中module_t * __module_Need( vlc_object_t *p_this, const char *psz_capability, const char *psz_name, vlc_bool_t b_strict ) 方法是尋找合適的interface如果找到合適的,就調用AllocatePlugin()動態分配一個。

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