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Gstreamer的音视频同步

2013年05月29日 ⁄ 综合 ⁄ 共 3762字 ⁄ 字号 评论关闭

一 概述

    Gstreamer的音频视频同步,概括起来是一个比较大的问题,因为在网上可以看到很多音视频同步的办法。这里我们只看最普通的一种。以音频时钟做为参考时钟(要求参考时钟上的时间是线性递增的);生成数据流时依据参考时钟上的时间给每个数据块都打上时间戳(一般包括开始时间和结束时间);在播放时,读取数据上的时间戳,同时参考当前参考时钟上的时间来安排播放(如果数据块上的时间大于参考时钟的时间,则不急于播放,直到参考时钟达到数据块的开始时间;如果数据块上的时间小于参考时钟的时间,则应"尽快"播放或者干脆"丢弃"该数据块,以使得播放赶上播放进度。)

    Gstreamer的因视频分离器如下图:

    demux element将音频,视频分离后,给各自的解码器进行解码播放。     

                     +-----------+
                     |   Audio   |
                  +--|           |
                 /   +-----------+
   +----------+ /
   |  demux   |/
   |          |\
   +----------+ \
                 \   +-----------+
                  +--|   Video   |
                     |           |
                     +-----------+

二  提供时钟

    默认情况下,是有AudioSink来提供参考时钟的。下面开始代码之旅。

/* gst-plugins-base-0.10.32/gst-libs/gst/audio/gstbaseaudiosink.c */
/*默认的情况下是由这个element来提供clock的。*/
#define DEFAULT_PROVIDE_CLOCK   TRUE

static void
gst_base_audio_sink_init (GstBaseAudioSink * baseaudiosink,
    GstBaseAudioSinkClass * g_class)
{
  baseaudiosink->provide_clock = DEFAULT_PROVIDE_CLOCK
  /* 这里在clock类里面新建了一个时钟 */
  baseaudiosink->provided_clock = gst_audio_clock_new ("GstAudioSinkClock",
    (GstAudioClockGetTimeFunc) gst_base_audio_sink_get_time, baseaudiosink);
}

/*
 * 查询是否 @sink 将提供 clock
 */
gboolean
gst_base_audio_sink_get_provide_clock (GstBaseAudioSink * sink)
{
  gboolean result;
  result = sink->provide_clock;
  return result;
}

/* 查询clock的时间
 * 如果将这里的返回结果变慢,那么视频播放就会变慢。当然视频很音频就不同步了。
 */
static GstClockTime
gst_base_audio_sink_get_time (GstClock * clock, GstBaseAudioSink * sink)
{
  result = gst_util_uint64_scale_int (samples, GST_SECOND,
      sink->ringbuffer->spec.rate);
  return result;
}

三 视频如何同步?

    以我实验的视频为例,视频使用的是xvimagesink element它的继承关系如下

  GObject
   +----GstObject
         +----GstElement
               +----GstBaseSink
                     +----GstVideoSink
                           +----GstXvImageSink

 从element的chain func开始(PS: 为什么从chain开始,参考[Gstreamer初见]).

/*
 * gst-plugins-base/sys/xvimage/xvimagesink.c
 * gst-plugins-base/gst-libs/gst/video/gstvideosink.c
 * 这两个文件里都没有chain函数.
 * 在gstreamer-0.10.32/libs/gst/base/gstbasesink.c中 chain函数为
 */
static GstFlowReturn
gst_base_sink_chain (GstPad * pad, GstBuffer * buf)
{
  basesink = GST_BASE_SINK (GST_OBJECT_PARENT (pad));

  return gst_base_sink_chain_main (basesink, pad, _PR_IS_BUFFER, buf);
}

static GstFlowReturn
gst_base_sink_chain_main (GstBaseSink * basesink, GstPad * pad,
    guint8 obj_type, gpointer obj)
{
  result = gst_base_sink_chain_unlocked (basesink, pad, obj_type, obj);
}

static GstFlowReturn
gst_base_sink_chain_unlocked (GstBaseSink * basesink, GstPad * pad,
    guint8 obj_type, gpointer obj)
{
  result = gst_base_sink_queue_object_unlocked (basesink, pad,
      obj_type, obj, TRUE);
}

static GstFlowReturn
gst_base_sink_queue_object_unlocked (GstBaseSink * basesink, GstPad * pad,
    guint8 obj_type, gpointer obj, gboolean prerollable) 
{
  while (G_UNLIKELY (!g_queue_is_empty (q))) {
    ret = gst_base_sink_render_object (basesink, pad, ot, o);
  }
}

/* gstreamer-0.10.32/libs/gst/base/gstbasesink.c */
static GstFlowReturn
gst_base_sink_render_object (GstBaseSink * basesink, GstPad * pad,
     guint8 obj_type, gpointer obj)
{
  /* 这里开始做同步,同步成功后,才开始播放 */
  ret =
     gst_base_sink_do_sync (basesink, pad, sync_obj, &late, &step_end,
     obj_type);
  if (G_UNLIKELY (ret != GST_FLOW_OK))
    goto sync_failed;

  if (!OBJ_IS_BUFFERLIST (obj_type)) {
    ret = bclass->render (basesink, buf);
  } else {
    ret = bclass->render_list (basesink, buflist);
  }
}

static GstFlowReturn
gst_base_sink_do_sync (GstBaseSink * basesink, GstPad * pad,
    GstMiniObject * obj, gboolean * late, gboolean * step_end, guint8 obj_type)
{
  status = gst_base_sink_wait_clock (basesink, stime, &jitter);
  return GST_FLOW_OK;
}


/*
 * @time: the running_time to be reached
 * @jitter: (out) (allow-none): the jitter to be filled with time diff, or NULL
 *
 * This function will block until @time is reached. It is usually called by
 * subclasses that use their own internal synchronisation.
 */
GstClockReturn
gst_base_sink_wait_clock (GstBaseSink * sink, GstClockTime time,
    GstClockTimeDiff * jitter)
{
  if (G_UNLIKELY ((clock = GST_ELEMENT_CLOCK (sink)) == NULL))
    goto no_clock;

  base_time = GST_ELEMENT_CAST (sink)->base_time;

  sink->priv->cached_clock_id = gst_clock_new_single_shot_id (clock, time);

  /* 这里一直等待到时间 */
  ret = gst_clock_id_wait (sink->priv->cached_clock_id, jitter);

  return ret;
}

    这里同步完成,其实这里还有最后一个小问题,那么就是AudioClock是以什么为时钟的呢。其实就是以声卡的时钟为时钟的。因为声卡有时钟同步功能。所以我们计算一同播放了多少个sample,就可以计算出当前播放了多长的时间。 So.

END

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