【飞凌OKA40i-C开发板试用体验】玩转FFmpeg

感谢“电子发烧友网”和飞凌嵌入式公司提供了本次OKA40i-C开发板的评测机会。上次我们介绍了通过HDMI接口连接智能电视的测试情况，今天使用FFmpeg进行视频编解码的测试。

FFmpeg是用来记录、转换数字音频、视频的开源软件，它支持文件和网络流操作。它支持以函数库的方式使用，所以有很多软件都依赖它，包括VLC、暴风影音、腾讯会议等。它的命令行程序也非常强大，各种命令行选项学起来虽然困难，但是几乎能够满足日常对音视频的各种处理需求。今天我们介绍的就是它的命令行工作方式。FFmpeg提供了全部源代码，所以在网上可以找到很多教程是关于交叉编译ARM版本的。如果想偷懒，也可以从https://johnvansickle.com/ffmpeg/下载已经编译好的版本。我们测试的版本使用的是FFmpeg-release-armel-static.tar.xz。解压缩以后拷贝到arm开发板并设置好权限就可以使用了。

OKA40i-C开发板接口丰富，它支持USB 摄像头、CMOS-OV5640 摄像头、模拟摄像头。把USB摄像头插入开发板，然后使用

可以看到/dev/video0就是我们的USB摄像头，如下图。

使用下面的命令可以看到该摄像头的全部参数：

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

我们使用了两种型号的USB摄像头，按照手册说明使用内置的uvccamera程序进行测试，不过都没有成功，得到的错误信息如下图所示。

我们使用FFmpeg可以抓取视频，命令行如下：

使用Windows版本的ffplay可以正常播放抓取的视频，命令行如下：

上面保存的是YUV格式的原始视频，如果要保存压缩视频，可以用下面的命令行：

其中的-r 25表示每秒采样25帧，这个参数必须有，否则FFmpeg可能会不断地采集并压缩同一视频帧。-r参数超过30没有什么意义，因为USB摄像头的最大能力就是30fps。A40i可以对于1080p的视频压缩达到45fps，所以对USB摄像头的视频压缩应该没有什么压力。

FFmpeg有个benchmark参数可以方便进行性能测试。我们对A40i开发板自带的一个MP4视频就行解码测试，命令行如下：

得到的测试数据如下：

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

手上暂时没有ARM开发板可以对比，就拿我用了5年的i7-6500笔记本测试了一下，测试结果如下：

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

以后可以找其他开发板来对比一下。

FFmpeg可以支持实时视频流的发送和接收，从而可以把板子上的视频实时发送到PC上，由PC上的软件实时接收并显示。我们可以使用下面的命令将板子上的一个MP4转换为RTP码流发送的PC上：

使用Wireshark可以看到在PC机的1234端口收到大量来自板子的H.264视频流。

如果想在PC上显示视频流，需要建立一个SDP文件，它描述视频流中的端口和编码信息。SDP是来自SIP标准中定义，目前VLC、Apple QuickTime和ffplay等很多软件都可以打开SDP文件，并按照SDP中的描述显示视频流。SDP文件并不需要手工编写，在ffmpeg运行时它会显示命令行所对应的SDP定义，如下图所示。

也可以用重定向将输出写入一个SDP文件，如：

下面就是使用VLC显示的接收到的视频流。

前面演示了将MP4文件转换为视频流，我们也可以将USB摄像头采集的内容实时转发到PC上，使用下面的命令行即可。

使用下面的命令行就可以看到实时抓取的USB摄像头的视频流了：