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Qt结合ffmpeg实现图片参数调节/明亮度对比度饱和度设置/滤镜的使用

news 2025/8/2 5:20:09

一、前言说明

之前做播放器的时候，有看到过qvideowidget有调节明亮度的接口，尽管用的不多，少数用户还是需要的。那要用ffmpeg实现这个功能应该怎么办呢？一种做法是通过调节显示端，和qvideowidget一样，调节显示这边的明亮度，而不是调节源头采集端的数据，这样做一般是通过修改opengl的shader来实现，好处是几乎不占用CPU，只是走GPU运算，不好的地方是一旦保存视频文件，这些调节后的效果不会保存，因为保存那边只是源头数据保存。

那如果要实现设置的明亮度等也保存到录像文件或者推流，只能修改源头数据了，ffmpeg提供了强大的滤镜系统可以实现，之前就已经把滤镜系统整个流程都实现了，后期只需要将滤镜字符串填入即可，至于那种效果对应什么滤镜字符串，官网都非常详细，具体网页在https://ffmpeg.org/ffmpeg-filters.html，可以自行查阅所有支持的滤镜，都有对应的示例参数和写法，非常的详细，如果英文看不懂，还可以直接在浏览器中鼠标右键，翻译为中文，这下要找什么效果，搜索对应的关键字即可。比如图片参数滤镜字符串对应的是 eq=contrast=1.0:brightness=0.8:saturation=1.0，其中对比度contrast=1.0[-1000.0,1000.0]，明亮度brightness=0.0[-1.0,1.0]，饱和度saturation=1.0[0.0,3.0]，括号中是对应的范围值。

那么还有个小问题，就是一半调节图片参数那边的滑块，范围值一般是-100到100，或者0到255这种，如何转换成滤镜中的范围值呢，这个也很好办，直接有个通用的公式，(((oldValue - oldMin) * (newMax - newMin)) / (oldMax - oldMin)) + newMin;

二、效果图

在这里插入图片描述

三、相关地址

国内站点：https://gitee.com/feiyangqingyun
国际站点：https://github.com/feiyangqingyun
个人作品：https://blog.csdn.net/feiyangqingyun/article/details/97565652
文件地址：https://pan.baidu.com/s/1d7TH_GEYl5nOecuNlWJJ7g 提取码：01jf 文件名：bin_video_demo。

四、功能特点

同时支持多种解码内核，包括qmedia内核（Qt4/Qt5/Qt6）、ffmpeg内核（ffmpeg2/ffmpeg3/ffmpeg4/ffmpeg5/ffmpeg6）、vlc内核（vlc2/vlc3）、mpv内核（mpv1/mp2）、mdk内核、海康sdk、easyplayer内核等。
非常完善的多重基类设计，新增一种解码内核只需要实现极少的代码量，就可以应用整套机制，极易拓展。
同时支持多种画面显示策略，自动调整（原始分辨率小于显示控件尺寸则按照原始分辨率大小显示，否则等比缩放）、等比缩放（永远等比缩放）、拉伸填充（永远拉伸填充）。所有内核和所有视频显示模式下都支持三种画面显示策略。
同时支持多种视频显示模式，句柄模式（传入控件句柄交给对方绘制控制）、绘制模式（回调拿到数据后转成QImage用QPainter绘制）、GPU模式（回调拿到数据后转成yuv用QOpenglWidget绘制）。
支持多种硬件加速类型，ffmpeg可选dxva2、d3d11va等，vlc可选any、dxva2、d3d11va，mpv可选auto、dxva2、d3d11va，mdk可选dxva2、d3d11va、cuda、mft等。不同的系统环境有不同的类型选择，比如linux系统有vaapi、vdpau，macos系统有videotoolbox。
解码线程和显示窗体分离，可指定任意解码内核挂载到任意显示窗体，动态切换。
支持共享解码线程，默认开启并且自动处理，当识别到相同的视频地址，共享一个解码线程，在网络视频环境中可以大大节约网络流量以及对方设备的推流压力。国内顶尖视频厂商均采用此策略。这样只要拉一路视频流就可以共享到几十个几百个通道展示。
自动识别视频旋转角度并绘制，比如手机上拍摄的视频一般是旋转了90度的，播放的时候要自动旋转处理，不然默认是倒着的。
自动识别视频流播放过程中分辨率的变化，在视频控件上自动调整尺寸。比如摄像机可以在使用过程中动态配置分辨率，当分辨率改动后对应视频控件也要做出同步反应。
音视频文件无感知自动切换循环播放，不会出现切换期间黑屏等肉眼可见的切换痕迹。
视频控件同时支持任意解码内核、任意画面显示策略、任意视频显示模式。
视频控件悬浮条同时支持句柄、绘制、GPU三种模式，非绝对坐标移来移去。
本地摄像头设备支持指定设备名称、分辨率、帧率进行播放。
本地桌面采集支持设定采集区域、偏移值、指定桌面索引、帧率、多个桌面同时采集等。还支持指定窗口标题采集固定窗口。
录像文件同时支持打开的视频文件、本地摄像头、本地桌面、网络视频流等。
瞬间响应打开和关闭，无论是打开不存在的视频或者网络流，探测设备是否存在，读取中的超时等待，收到关闭指令立即中断之前的操作并响应。
支持打开各种图片文件，支持本地音视频文件拖曳播放。
视频流通信方式可选tcp/udp，有些设备可能只提供了某一种协议通信比如tcp，需要指定该种协议方式打开。
可设置连接超时时间（视频流探测用的超时时间）、读取超时时间（采集过程中的超时时间）。
支持逐帧播放，提供上一帧/下一帧函数接口，可以逐帧查阅采集到的图像。
音频文件自动提取专辑信息比如标题、艺术家、专辑、专辑封面，自动显示专辑封面。
视频响应极低延迟0.2s左右，极速响应打开视频流0.5s左右，专门做了优化处理。
支持H264/H265编码（现在越来越多的监控摄像头是H265视频流格式）生成视频文件，内部自动识别切换编码格式。
支持用户信息中包含特殊字符（比如用户信息中包含+#@等字符）的视频流播放，内置解析转义处理。
支持滤镜，各种水印及图形效果，支持多个水印和图像，可以将OSD标签信息和各种图形信息写入到MP4文件。
支持视频流中的各种音频格式，AAC、PCM、G.726、G.711A、G.711Mu、G.711ulaw、G.711alaw、MP2L2等都支持，推荐选择AAC兼容性跨平台性最好。
内核ffmpeg采用纯qt+ffmpeg解码，非sdl等第三方绘制播放依赖，gpu绘制采用qopenglwidget，音频播放采用qaudiooutput。
内核ffmpeg和内核mdk支持安卓，其中mdk支持安卓硬解码，性能非常凶残。
可以切换音视频轨道，也就是节目通道，可能ts文件带了多个音视频节目流，可以分别设置要播放哪一个，可以播放前设置好和播放过程中动态设置。
可以设置视频旋转角度，可以播放前设置好和播放过程中动态改变。
视频控件悬浮条自带开始和停止录像切换、声音静音切换、抓拍截图、关闭视频等功能。
音频组件支持声音波形值数据解析，可以根据该值绘制波形曲线和柱状声音条，默认提供了声音振幅信号。
标签和图形信息支持三种绘制方式，绘制到遮罩层、绘制到图片、源头绘制（对应信息可以存储到文件）。
通过传入一个url地址，该地址可以带上通信协议、分辨率、帧率等信息，无需其他设置。
保存视频到文件支持三种策略，自动处理、仅限文件、全部转码，转码策略支持自动识别、转264、转265，编码保存支持指定分辨率缩放或者等比例缩放。比如对保存文件体积有要求可以指定缩放后再存储。
支持加密保存文件和解密播放文件，可以指定秘钥文本。
提供的监控布局类支持64通道同时显示，还支持各种异型布局，比如13通道，手机上6行2列布局。各种布局可以自由定义。
支持电子放大，在悬浮条切换到电子放大模式，在画面上选择需要放大的区域，选取完毕后自动放大，再次切换放大模式可以复位。
各组件中极其详细的打印信息提示，尤其是报错信息提示，封装的统一打印格式。针对现场复杂的设备环境测试极其方便有用，相当于精确定位到具体哪个通道哪个步骤出错。
同时提供了简单示例、视频播放器、多画面视频监控、监控回放、逐帧播放、多屏渲染等单独窗体示例，专门演示对应功能如何使用。
监控回放可选不同厂家类型、回放时间段、用户信息、指定通道。支持切换回放进度。
可以从声卡设备下拉框选择声卡播放声音，提供对应的切换声卡函数接口。
支持编译到手机app使用，提供了专门的手机app布局界面，可以作为手机上的视频监控使用。
代码框架和结构优化到最优，性能强悍，注释详细，持续迭代更新升级。
源码支持windows、linux、mac、android等，支持各种国产linux系统，包括但不限于统信UOS/中标麒麟/银河麒麟等。还支持嵌入式linux。
源码支持Qt4、Qt5、Qt6，兼容所有版本。

五、相关代码

int FilterHelper::getRangeValue(int oldMin, int oldMax, int oldValue, int newMin, int newMax)
{return (((oldValue - oldMin) * (newMax - newMin)) / (oldMax - oldMin)) + newMin;
}void FilterHelper::setFilterEQ(QList<OsdInfo> &osds, const QString &contrast, const QString &brightness, const QString &saturation)
{//查找是否已经存在int index = -1;int count = osds.count();for (int i = 0; i < count; ++i) {if (osds.at(i).name == "eq") {index = i;break;}}//默认值float contrast2 = 1;float brightness2 = 0;float saturation2 = 1;float gamma2 = 1;//不存在则生成默认的if (index < 0) {index = count;OsdInfo osd;osd.name = "eq";osd.text = QString("eq=contrast=%1:brightness=%2:saturation=%3:gamma=%4").arg(contrast2).arg(brightness2).arg(saturation2).arg(gamma2);osds << osd;}//取出对应的字符串/取出原来的值QString text = osds.at(index).text.mid(3);QStringList paras = text.split(":");foreach (QString para, paras) {QStringList list = para.split("=");QString key = list.first();float value = list.last().toFloat();if (key == "contrast") {contrast2 = value;} else if (key == "brightness") {brightness2 = value;} else if (key == "saturation") {saturation2 = value;} else if (key == "gamma") {gamma2 = value;}}//替换新的值/转换范围值/源头统一是[-100,100]//范围值和默认值/对比度contrast=1.0[-1000.0,1000.0]/明亮度brightness=0.0[-1.0,1.0]/饱和度saturation=1.0[0.0,3.0]/伽马gamma=1.0[0.1,10.0]if (!contrast.isEmpty()) {//这里改成范围0-2/测试下来更符合实际需求/先放大100倍处理/结果再除以100倍int value = getRangeValue(-10000, 10000, contrast.toInt() * 100, 0, 200);contrast2 = value / 100.0;}if (!brightness.isEmpty()) {brightness2 = brightness.toFloat() / 100.0;}if (!saturation.isEmpty()) {//这里改成范围-1-3/测试下来更符合实际需求/先放大100倍处理/结果再除以100倍int value = getRangeValue(-10000, 10000, saturation.toInt() * 100, -100, 300);saturation2 = value / 100.0;}QStringList list;list << QString("contrast=%1").arg(contrast2);list << QString("brightness=%1").arg(brightness2);list << QString("saturation=%1").arg(saturation2);list << QString("gamma=%1").arg(gamma2);text = "eq=" + list.join(":");osds[index].text = text;
}void VideoThread::setContrast(int contrast)
{FilterHelper::setFilterEQ(listOsd, QString::number(contrast), "", "");this->setOsdInfo(listOsd);
}void VideoThread::setBrightness(int brightness)
{FilterHelper::setFilterEQ(listOsd, "", QString::number(brightness), "");this->setOsdInfo(listOsd);
}void VideoThread::setSaturation(int saturation)
{FilterHelper::setFilterEQ(listOsd, "", "", QString::number(saturation));this->setOsdInfo(listOsd);
}