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分类: 嵌入式

2012-08-03 09:39:34

Gstreamer说明

 Gstreamer简介

是一个框架,灵活轻便。

第一部分基本没有难度,只要能看懂英文。从我目前接触的感觉上看,Gstreamer确实简化了动态 库的加载,模块与模块间的合作。

但是Gstreamer用得还是有点不太习惯,可能是 GLIB这种风格没有适应。

gstreamer整个分为:

l         core:核心库

l         基础插件:一些很基础的插件

l         好插件:编写质量较好的遵循LGPL协议的插件

l         坏插件:有待改进的插件

l         其他库

1.1    核 心库

核心库是不了解任何媒体信息的,它只是一个框架,将所有单元联系起来。

单元是gstreamer里的核心概念。

 基础知识

2.1 单元

Element是构成管道的组件, 每个element实际就是一个插件,在gst中得到组装成一个pipe,数据从源单元流向目的单元,完成整个流程。单元间是可以链接起来的(必须得链接起来以组 成pipe)。

2.2 Pad

pad是一个单元的输入输出端口, 通过pad, 才能将两个单元链接到一起。对输入来说,pad就是一个插口,对输出来说pad就是一个塞子。pad有自己的规格,所以不同规格的pad就限制了数据的规格。只有规格相符的pad才能链接到一起。

l         规格协商的过程叫caps negotiation

l         数据类型叫GstCaps

2.3 盒子和管道

盒子Bin是一组单元的集合,而管道Pipeline是一种特殊的盒子,在管道中,所有单元可以一体执行某些。

在实现的时候,Bin也是一种单元,操纵Bin就可以改变内部所有单元的属性,而且Bin还能传递内部单元的信号事件。这样就简化了外界使用的难度。

管道是一个顶层的bin,可以设置状态为PAUSED或者PLAYING。内部会启动一个独立线程来干活。

 GST构建

3.1 初始化

GST库必须先初始化,调用gst_init

3.2 单元elements

GstElement是最重要的对 象。一些高级对象也是从它派生出来的。有好几种类型的elements,必须分清楚了。

1.       源单元

source单元是数据的产生方, 对应一个源pad。一般画在右边。

l         源单元只能生产数据,不能接收数据

2.       中间单元

中间单元包括过滤器,转换器,复用器,解复用器,编解码器等。

它有多个源pad,对应多个目标pad

3.       目标单元

只能接受数据。

4.       创建和使用单元

通过factory_makegst_object_unref来创建及释放单元。make需要两个参数,一个是工厂名,一个是单元名。工厂名实际就是插件名,所以需要先加载插件上 来,才能创建对应的单元。

单元继承所有Gobject的属性,所以可以当做Gobject来处理。

单元有属性,单元还能触发信号,所以必须关注这些。

作为工厂,其功能还不仅限于创建单元,一个工厂有属性,它知道自己能创建怎样的单元。

其实就是这个插件知道自己能创建怎样的单元。可能需要看了插件编写才真正知道。

5.       链接单元

单元必须链接起来,才能协同工作。

源单元-à中间单元--à目标单元

l         必须先加到管道后才能link起来。

l         不在同一bin中的不能link

6.       单元状态

单元链接好后,啥事也不会发生,除非设置单元状态。单元一共有四种状态:

l         GST_STATE_NULL:默认 状态,内部会释放单元的所有资源,其实就是初始状态。

l         XXX_READY:就绪状态,分配 资源,打开设备。但是流不会打开,所以此时流信息都是零。如果之前打开了流,在这状态中将会被关闭,流信息都会被重设。

l         XXX_PAUSED:已经打开了 流,但是暂时不处理它。这个时候可以去修改例如seek位置等流信息。时间轴停止

l         XXX_PLAYING:时间轴运 行。设置为这个状态后,整个流程就开始启动了。内部会将消息发送从管道所在的线程转移到应用程序线程。(?)

通过set_state函数设置状态,GST会平滑设置,例如从PLAY设置为NULL,将平滑设置READYPAUSED

3.4 Bins

Bin不仅是一个单元的集合,更是 集成了对内部单元的管理。管道是一种特殊的bin,实际要播放一个视音频就得用到管道。管道能独立在后台运行。

1.       创建Bin

Binelement派生而来,所以创建 单元的函数均可创建Bin,但一般用两个更方便的函数:

l         gst_bin_new

l         gst_pipeline_new

Bin是一个集合,需要将单元加入 进去,也可以删除。

l         gst_bin_add,gst_bin_remove

注意,一旦加入到Bin,单元的所有者就变为Bin了,所以删除Bin的话,内部的单元也会相应减少引用。

2.       定制化Bin

还是得看插件编程指南才能真正理解。

3.5 Bus

1. 总论

Bus的好处是可以把pipeline所在的线程的消息 路由到应用程序指定的那个Context中去。

是全局那个线程吗?待会查看下源码。定期检查bus?设计还是比较巧妙 的。

bus上要加入监控回调函数。通过

l         gst_bus_add_watch/gst_bus_add_signal_watch

l         要从bus中取消息,得调用gst_bus_pop/peek/pop

注意,Bus发出的消息是GstMessage结构,值得解释。

Bus含一个队列,每次post一 个消息就加到队列里,然后出发maincontextwakeup。 这样就完成了将消息路由到maincontext去了。因为maincontext等 待的有这个bus队列。

这里边绕啊绕的..想法还是很直观。

有没有办法不用默认context呢?有一个函数将message转换为signalemit

l         gst_bus_async_signal_func

这里要区分下messagesignalsignalGobject系统提供的,messageGST提供的。message的处理是异步的,而signal的处理是同步的。

如果你不想写很多switch来区别message的话,那么另外一种办法就是注册对应的signal到系统。另外,如果不使 用mainloop的话,异步消息-信号不会发出去。

bus的消息分为异步和同步两类。

l         异步信号是通过加入到mainloop中的Gsource来触发的,所以必须有mainloop再运行才可

l         同步信号必须先注册一个同步信号处理函数才可。

 

需要自己设置一个同步信号处理函数,在那里触发另外一个context,并且调用上面这个函 数发送signal

 

2.  message类型

描述一个message有以下:

l         Message的来源:记录是从哪个 单元发出来的

l         类型:

l         时间戳

比较重要的是类型信息:有以下几类类型

l         error,warning,info等 信息:需要调用对应API进行解析

l         EOS:文件结尾,需要重设管道状态 等

l         Tag:标签信息(其实就是媒体信 息,比如长度,采样率等)

l         State变化:

l         缓存信息:调用gst_bus_get_structure来解析缓存信息

l         单元信息:某些单元会发送特殊的信息

l         应用程序自己的信息

 

3.6 Pads和属性

Pads很关键,代表了单元的出入 口。标示Pads特性的有两个:

l         方向,从单元内角度看,sink收数据,source发数据

l         可用性(availability

方向好说,只有sinksource两种,可用性是一个新概念。主要代表这个pad是存活期的。

分三种:

l         pad一直存在

l         动态存在:有时候有,有时候没有,动态创建和删除

l         响应存在:根据外界要求来创建

这个可用性是针对媒体文件类型的一种简化表示。下面针对这个具体讲述,pad的可用性非常重要。

1. 动态pad

为何会有动态之说?原因很简单。例如播放音频的时候,要动态检测有几路音频,然后再创建对 应的pad

程序里边应该绑定一个消息处理函数到动态pad的创建通知上。

2. 响应pad

响应用户要求而创建的pad。必须从一个支持创建这种类型的单元中去创建,调用

l         gst_element_get_request_pad

这个element必须支持Request这种,这个熟悉由插件注册的时候指定的。

还有一种就是查找相容的pad

l         get_element_get_compatible_pad,根据源padcaps来从单元中找一个相容的。

 

3. Pad的属性

刚才提到过,查找相容的pad,那么相容是怎么判断和体现的呢?pad有自己的能力熟悉(Capabilities

pad的能力熟悉是和pad模板以及pad绑定一起的。pad模板估计就是一个pad工厂。

一个pad有很多不同的能力,这个是最原始的信息。但是具体工作后,一个pad要和别的pad协商,大家按照规定的能力办 事。这样,pad的能力就是协商后的能力了。

能力在GST中用GstCaps来表示。

GstCaps含一到多个Gstructure,一个Gstructure代表一种pad能处理的媒体类型。

4. GST中属性和值的表示

GST除了使用GLIB中的数据类型外,还单独定 义了一些数据类型,用来表示属性值。

值得注意的有:

l         GST_TYPE_INT_RANGE:范围值

l         GST_TYPE_LIST:包含任 何基本类型都可以

l         GST_TYPE_ARRAY:只能 包含相同的类型

5. Caps的用处

Caps实际的用处很多,其实就是 一个寻找匹配padelement之用。

Caps中有一项描述媒体信息的, 叫metadata。如何从caps中获取条目呢?

caps中存的是structure条 目,一个structure代表一种能力

gst_caps_get_structure/size

根据条目多少和属性,caps可分为:

l         简单caps:只含一条structure

l         固定caps:含一条structure,并且属性值没有range之类可变化的

l         任意caps和空caps是两种特殊cap

 

6. 创建过滤器使用的caps

刚才讲的全是从单元中获取caps,都是已经弄好了的。那么如果想动态创建caps该如何做呢?

l         gst_caps_new_simple:创建simple

l         xx_full:创建nstructurecaps

这还只是创建pad,要把srcdst通过过滤单元链接起来,用

gst_element_link_filtered,内部会根据过滤pad自动创建一个capsfilter

所以关闭链接的时候,需要把srcdst分别从capsfilter中关闭链接。而非简单 的关闭源和目标

 

7. 幽灵pad

有啥用?其实就是创建一个代理pad吧。

为啥要有个这个东西?因为bin本身是没有pad的。所以你就没办法把两个bin链接起来。

这个时候,可以用bin中的一个单元的pad构造一个代理pad,这样bin就有一个代理pad了。这个pad实际指向被代理的那个单元的pad

 

3.7 缓冲与事件

数据流动是以缓冲传递来实际工作的,所以buffer比较在重要。

eventsmessage不太一样,这个events实际就是命令,而且在 管道中流动。这么说的话,buffer对应的就是数据。

从命名习惯上来说,buffer更应该看成是一种容器,里边含dataevents

1. Buffer

GstBuffer有以下成员:

l         数据内存指针

l         缓冲大小

l         时间戳

l         用者计数(与引用计数对应)

l         标识

2. Events

事件是一种控制数据,能够在管道中上下流动。

一般来说,上游的控制命令可能是真的在控制什么,来自下游的events可 能大多数是些状态通知之类的。?原文是这么说的。

应用程序自己能发送控制?例如seek命令。

恩,确实应该有地方可以发送控制命令。典型的就是seek。用户也需要一 个地方能做这个工作。

看来都是通过events方式来做到控制的。

l         gst_events_new_xxx

l         gst_element_send_event

先创建一个命令,然后发出去….

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