作者：虚坏叔叔
博客：https://xuhss.com

早餐店不会开到晚上，想吃的人早就来了！😄

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;
};


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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");
}

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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);

};



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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;
}

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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());
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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;
	}
}

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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();
	
}

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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);
}
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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)
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            time.sleep(1)
        
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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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