Qt 6.2C++程序设计与桌面应用开发 思政课件 第10章 多媒体编程

Qt6.2/C++程序设计与桌面应用开发21世纪高等学校计算机类课程创新规划教材–微课视频版教材目录第1章初识Qt框架第2章Qt开发基础第3章界面设计组件第4章主框架窗口第5章对话框设计第6章事件系统第7章文件与数据库第8章模型/视图结构第9章图形绘制第10章多媒体编程第11章网络编程第12章进程与线程教材目录第10章多媒体编程10.1Qt多媒体简介10.2音频处理10.3视频播放10.4视频操作10.1Qt多媒体简介Qt中的多媒体支持是由Qt的多媒体模块(QtMultimedia)来提供的。通过Qt多媒体模块所提供的众多功能不同的类，应用程序就可以轻松利用操作系统所提供的多媒体功能，如媒体播放和摄像设备的使用等，来实现应用程序自身的多媒体功能。10.1.1Qt多媒体功能在Qt6.2中，可以实现的多媒体功能主要有：(1)访问原始音频设备进行输入或输出；(2)低延迟播放音效文件，如*.wav等；(3)播放存放在播放列表中的被压缩的音频和视频文件，如*.mp3、*.mp4等；(4)录制声音并压制文件；(5)使用摄像设备进行预览、拍摄和视频录制；(6)将音频文件解码到内存进行处理。Qt应用程序的多媒体功能，通过QtMultimedia和QtMultimediaWidgets两个模块提供的类来实现。要在Qt应用程序中实现多媒体功能，需要在项目文件中添加如下语句：

Qt+=multimedia如果在项目中使用视频处理功能，还需要同时加入下面的语句：

Qt+=multimediawidgets以便使用QVideoWidget

或QGraphicsVideoItem

类来进行视频的播放。10.1.2Qt多媒体模块Qt的多媒体模块是以附加模块的形式提供的，分为QtMultimedia和QtMultimediaWidgets两个子模块。QtMultimedia子模块提供了一些底层多媒体功能，比如音频的采集和回放、频谱分析、视频的处理等。与Qt5相比较，Qt6.2的Multimedia模块发生了较大的变化，其架构及功能都得到了很好的优化。Qt6.2的QtMultimedia模块类及功能如下表所示。10.2音频处理Qt对音频的处理主要包括音频的输入与输出。音频的输出就是将音频输出到音频播放设备，播放音频文件；音频的输入就是音频数据的采集，也就是声音的录制操作。10.2.1相关Qt类Qt的多媒体模块提供了一系列的音频类，这些类提供了大量的低级和高级方法，来实现音频的输入、输出和处理等多媒体应用功能。这些类主要有:QAudioDevice、QMediaDevices、QaudioInput、QAudioOutput、QAudioFormat、QMediaFormat、QAudioSink、QAudioSource、QMediaPlayer、QMediaRecorder和QSoundEffect等。1、QAudioDevice类该类用于描述音频设备，其部分成员函数及功能如表10.2所示。下面是一段简单的示例代码：2、QAudioOutput类该类用于描述可以与QMediaPlayer

或QMediaCaptureSession

一起使用的音频输出通道。可以使用它选择要使用的物理输出设备、使通道静音或者更改通道的音量等。其部分成员函数及功能如表10.3所示。下面是一段简单的示例代码：构建并运行上述示例代码，程序会播放audio.mp3音频文件。注意需要将audio.mp3音频文件放置在项目的构建目录里。3、QAudioInput类该类用于描述可以与QMediaCaptureSession

一起使用的输入通道。它允许选择要使用的物理输入设备、静音通道和更改通道的音量。QAudioInput类的成员函数及信号函数与QAudioOutput类基本类似，参见表10.3所示。下面给出一段简单的示例代码：构建并运行上述示例代码项目，程序会在电脑的“音乐”目录下生成一个名为“test.m4a”的音频文件，用播放软件播放该文件进行测试。4、QAudioSource类该类用于自定义QAudioDevice

设备，其部分成员函数及功能如表10.4所示。下面是一段简单的示例代码：上述示例代码运行后，会在f:\temp子目录中创建一个名为test.raw的音频文件。5、QAudioFormat类QAudioFormat类对象用于设置音频格式。该类有3个公有属性，即:AudioChannelPosition、ChannelConfig和SampleFormat，分别用于表示通道位置、通道配置和采样格式。其取值如下：10.2.2音频播放在Qt中，音频的播放可以使用多种方式。1、使用QSoundEffect类QSoundEffect类以低延迟方式播放未压缩的音频文件(通常为WAV文件);特别适用于响应用户操作的“反馈”类型声音，例如虚拟键盘声音、弹出对话框的正反馈或负反馈或游戏声音等。【例10.1】使用QSoundEffect类播放音频。(1)启动QtCreator集成开发环境，创建一个名为examp10_1的Qt应用程序。程序主窗口基类设置为QWidget。(2)双击项目中的界面文件widget.ui，打开QtDesigner界面设计工具，设计如图10.2所示的程序主窗口界面。其中，“播放”和“停止”按钮的对象名称分别是playBtn和stopBtn。(3)为程序主窗口中的2个按钮添加clicked()信号槽函数，分别为：

voidon_playBtn_clicked();

voidon_stopBtn_clicked();(4)打开项目文件examp10_1.pro，添加如下代码，将Qt的多媒体模块引入到项目中。

QT+=multimedia(5)打开widget.h文件，添加一个名为effect的QSoundEffect对象指针，并添加QSoundEffect类的前导声明。代码如下阴影部分所示。(6)打开widget.cpp文件，在Widget类的构造函数中添加如下代码。(7)在按钮的槽函数中添加代码，如下所示。(8)构建并运行程序。2、使用QAudioSink类QAudioSink类提供了一个接口，用于将音频数据发送到音频输出设备。其部分成员函数及功能如表10.7所示。【例10.2】使用QAudioSink类播放音频。(1)启动QtCreator集成开发环境，创建一个名为examp10_2的Qt应用程序。程序主窗口基类设置为QWidget。(2)双击项目中的界面文件widget.ui，打开QtDesigner界面设计工具，设计如图10.3所示的程序主窗口界面。(3)打开项目文件examp10_2.pro，添加如下代码，将Qt的多媒体模块引入到项目中。

QT+=multimedia(4)在widget.h文件中添加代码，声明Widget类的成员变量及成员函数。下面是部分代码。(5)在widget.cpp文件中添加代码，实现程序功能。下面是部分代码。(6)构建并运行程序。3、使用QMediaPlayer类QMediaPlayer类用于播放媒体文件，包括音频与视频。该类是一个高级媒体播放类，可以使用它来播放视频媒体文件中的音频。其部分成员函数及功能如表10.8所示。【例10.3】使用QMediaPlayer类播放音频。(1)启动QtCreator集成开发环境，创建一个名为examp10_3的Qt应用程序。程序主窗口基类设置为QWidget。(2)双击项目中的界面文件widget.ui，打开QtDesigner界面设计工具，设计如图10.5所示的程序主窗口界面。(3)打开项目文件examp10_3.pro，添加如下代码，将Qt的多媒体模块引入到项目中。QT+=multimedia(4)在widget.h文件中添加代码，声明Widget类的成员变量及成员函数。下面是部分代码。(5)在widget.cpp文件中添加代码，实现程序功能。下面是部分代码。(6)构建并运行程序。10.2.3音频输入在Qt中，音频输入一般使用QMediaRecorder类来实现。QMediaRecorder类是高层次的实现，输入的音频数据直接保存为文件。QMediaRecorder类

是用于编码和记录QMediaCaptureSession

中生成的媒体数据的类。可以实现音频的录制。其部分成员函数及功能如表10.9所示。【例10.4】示例QMediaRecorder类的简单使用。(1)启动QtCreator集成开发环境，创建一个名为examp10_4的Qt应用程序。程序主窗口基类设置为QWidget。(2)双击项目中的界面文件widget.ui，打开QtDesigner界面设计工具，设计如图10.6所示的程序主窗口界面。其中“录音”和“暂停”按钮为QPushButton对象，对象名分别为recordButton和pauseButton。(3)打开项目文件examp10_4.pro，添加如下代码，将Qt的多媒体模块引入到项目中。QT+=multimedia(4)在widget.h文件中添加代码，声明Widget类的成员变量及成员函数。下面是部分代码。(5)在widget.cpp文件中添加代码，实现程序功能。下面是部分代码。(6)构建并运行程序。10.3视频播放在Qt中播放视频一般使用QMediaPlayer类来完成，该类可以进行视频文件的解码。Qt提供了QVideoWidget和QGraphicsVideoItem

两种视频显示组件。也可以从这两个类继承，来自定义个性化的视频显示组件。10.3.1相关Qt类QtMultimedia模块提供了用于播放和操作视频数据的高级和低级C++类，主要有：QMediaCaptureSession、QMediaPlayer、QMediaRecorder、QVideoFrame、QVideoFrameFormat、QVideoSink和QVideoWidget

等。视频播放涉及到媒体播放器QMediaPlayer类，以及显示组件类QVideoWidget

和QGraphicsVideoItem1、QVideoWidget类QVideoWidget类是一个用于显示媒体对象生成视频或图像的界面组件，若将其附加到QMediaPlayer或QCamera对象上，可以显示这些媒体对象生成的视频或图像。该类包含在QtMultimediaWidgets模块内，使用时需要在项目的配置文件中添加如下语句：

QT+=multimediawidgets将其加载到项目中。QVideoWidget类继承自QWidget，拥有众多的属性及函数。与其父类QWidget相比较，该类增加了2个属性，它们是：Qt::AspectRatioModeaspectRatioMode;和boolfullScreen;其中，aspectRatioMode表示屏幕的纵横比；fullScreen表示全屏属性。与上述2个新增属性相对应，添加了2个公有成员函数，如下所示：Qt::AspectRatioModeaspectRatioMode()constboolisFullScreen()const分别用于获取屏幕纵横比和判断是否全屏。与2个新增属性相对应，又添加了2个信号函数：voidaspectRatioModeChanged(Qt::AspectRatioModemode)voidfullScreenChanged(boolfullScreen)前者当屏幕纵横比发生变化时发射，后者当全屏状态发生改变时发射。QVideoWidget类的使用非常简单，只需要将其对象与媒体播放器关联，并显示组件即可。下面是一段示例代码。2、QGraphicsVideoItem类QGraphicsVideoItem类提供一个图形项，用于显示QMediaPlayer或Qcamera生成的视频。该类继承自QGraphicsObject类，是适用于Graphics/View(图形/视图)模式的图形显示组件。在使用QGraphicsVideoItem显示视频时，可以在显示场景中和其他图形组件同时显示，也可以使用该类的放大、缩小、拖动和旋转等功能。QGraphicsVideoItem类的继承关系如下图所示：10.3.2视频播放在Qt应用程序中播放视频非常容易，只需要将媒体播放器对象与视频显示组件进行关联即可。1、使用QVideoWidget显示组件下面的实例使用QMediaPlayer和QVideoWidget实现视频的播放。【例10.5】编写一个Qt应用程序，示例在QVideoWidget

上播放视频。(1)启动QtCreator集成开发环境，创建一个名为examp10_5的Qt应用程序。程序主窗口基类设置为QWidget。(2)双击项目中的界面文件widget.ui，打开QtDesigner界面设计工具，设计如上图所示的程序主窗口界面。(3)打开项目文件examp10_5.pro，添加如下代码，将Qt的多媒体模块引入到项目中。QT+=multimediaQT+=multimediawidgets(4)在widget.h文件中添加代码，声明Widget类的成员变量及成员函数。下面是部分代码。(5)在widget.cpp文件中添加代码，实现程序功能。下面是部分代码。(6)构建并运行程序。2、使用QGraphicsVideoItem显示组件下面的实例使用QMediaPlayer

和QGraphicsVideoItem

实现视频的播放。【例10.6】编写程序，示例在QGraphicsVideoItem

上播放视频。(1)启动QtCreator集成开发环境，创建一个名为examp10_6的Qt应用程序。程序主窗口基类设置为QWidget。(2)双击项目中的界面文件widget.ui，打开QtDesigner界面设计工具，设计如图10.10所示的程序主窗口界面。(3)打开项目文件examp10_6.pro，添加如下代码，将Qt的多媒体模块引入到项目中。QT+=multimediaQT+=multimediawidgets(4)在widget.h文件中添加代码，声明Widget类的成员变量及成员函数。下面是部分代码。(5)在widget.cpp文件中添加代码，实现程序功能。下面是部分代码。(6)构建并运行程序。QtMultimedia模块提供了几个用于控制照相设备的类，通过它们可以进行照相设备信息的获取、静态图像的拍摄以及视频的录制等操作。10.4视频操作10.4.1相关Qt类在Qt中对照相设备操作涉及到很多的类，其中主要有:QCamera、QCameraDevice、QCameraFormat、QImageCapture、QMediaCaptureSession

和QMediaRecorder等这些类的功能如表10.1所示。1、QCamera类QCamera类为系统的照相(或摄像)设备提供接口，可以在QMediaCaptureSession中用于视频的录制和图像的拍摄。其部分成员函数及功能如表10.10所示。下面是一段QCamera类应用的简单示例代码：2、QCameraDevice类QCamera是用来控制照相设备的类，而照相设备的相关信息则是用QCameraDevice类来表示的。QCameraDevice

表示物理相机设备及其属性。QCameraDevice类的部分成员函数及功能如表10.12所示。下面是几个使用QCameraDevice类的示例代码片断：3、QCameraFormat类QCameraFormat类用于描述相机设备所支持的视频格式。包括像素格式、分辨率和帧速率范围。可以从QCameraDevice

查询QCameraFormat

对象，从而获取支持的视频格式集。QCameraFormat类的部分成员函数及功能如表10.13所示。4、QImageCapture类QImageCapture类用于录制媒体内容。该类是一个高级图像录制类，一般不单独使用，而是用于访问其他媒体对象(如QCamera)的媒体录制功能QImageCapture类的部分成员函数及功能如表10.14所示。10.4.2设备查询系统中的照相(或摄像)设备是用QCameraDevice类的对象来表示的。若要查询照相设备的相关信息，只需要使用QCameraDevice类的对象调用其成员函数即可。下面是一段查询照相设备信息的示例代码：10.4