GStreamer基礎教程12 – 常用命令工具
- 2019 年 11 月 4 日
- 筆記
摘要
GStreamer提供了不同的命令行工具用於快速的查看資訊以及驗證Pipeline的是否能夠正確運行，在平時的開發過程中，我們也優先使用GStreamer的命令行工具驗證，再將Pipeline集成到應用中。本文將介紹gst-inspect-1.0，gst-discoverer-1.0，gst-launch-1.0命令行工具的使用。
gst-inspect-1.0
此命令有3種工作模式，實際中我們常用第一種和第三種方式：
一、不帶任何參數。這樣會列出當前系統中支援的所有Element，這些Element可用於構造Pipeline.
二、跟文件名。這樣會將指定文件作為一個GStreamer插件，嘗試列出其中所包含的Element。例如下面的命令列出了libgstjpeg.so所包含的2個Elements：
$ gst-inspect-1.0 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/gstreamer-1.0/libgstjpeg.so Plugin Details: Name jpeg Description JPeg plugin library Filename /usr/lib/x86_64-linux-gnu/gstreamer-1.0/libgstjpeg.so Version 1.8.3 License LGPL Source module gst-plugins-good Source release date 2016-08-19 Binary package GStreamer Good Plugins (Ubuntu) Origin URL https://launchpad.net/distros/ubuntu/+source/gst-plugins-good1.0 jpegenc: JPEG image encoder jpegdec: JPEG image decoder 2 features: +-- 2 elements
三、跟Element名。會列出Element的詳細資訊。例如，下面的命令會列出jpeg解碼器所支援的輸入數據類型，Pad資訊，支援的屬性及值。我們主要關注Pad Template，以及Element的屬性資訊。
$ gst-inspect-1.0 jpegdec Factory Details: Rank primary (256) Long-name JPEG image decoder Klass Codec/Decoder/Image Description Decode images from JPEG format Author Wim Taymans <[email protected]> Plugin Details: Name jpeg Description JPeg plugin library Filename /usr/lib/x86_64-linux-gnu/gstreamer-1.0/libgstjpeg.so Version 1.8.3 License LGPL Source module gst-plugins-good Source release date 2016-08-19 Binary package GStreamer Good Plugins (Ubuntu) Origin URL https://launchpad.net/distros/ubuntu/+source/gst-plugins-good1.0 GObject +----GInitiallyUnowned +----GstObject +----GstElement +----GstVideoDecoder +----GstJpegDec Pad Templates: SINK template: 'sink' Availability: Always Capabilities: image/jpeg SRC template: 'src' Availability: Always Capabilities: video/x-raw format: { I420, RGB, BGR, RGBx, xRGB, BGRx, xBGR, GRAY8 } width: [ 1, 2147483647 ] height: [ 1, 2147483647 ] framerate: [ 0/1, 2147483647/1 ] Element Flags: no flags set Element Implementation: Has change_state() function: gst_video_decoder_change_state Element has no clocking capabilities. Element has no indexing capabilities. Element has no URI handling capabilities. Pads: SINK: 'sink' Implementation: Has chainfunc(): gst_video_decoder_chain Has custom eventfunc(): gst_video_decoder_sink_event Has custom queryfunc(): gst_video_decoder_sink_query Has custom iterintlinkfunc(): gst_pad_iterate_internal_links_default Pad Template: 'sink' SRC: 'src' Implementation: Has custom eventfunc(): gst_video_decoder_src_event Has custom queryfunc(): gst_video_decoder_src_query Has custom iterintlinkfunc(): gst_pad_iterate_internal_links_default Pad Template: 'src' Element Properties: name : The name of the object flags: readable, writable String. Default: "jpegdec0" parent : The parent of the object flags: readable, writable Object of type "GstObject" idct-method : The IDCT algorithm to use flags: readable, writable Enum "GstIDCTMethod" Default: 1, "ifast" (0): islow - Slow but accurate integer algorithm (1): ifast - Faster, less accurate integer method (2): float - Floating-point: accurate, fast on fast HW max-errors : (Deprecated) Error out after receiving N consecutive decoding errors (-1 = never fail, 0 = automatic, 1 = fail on first error) flags: readable, writable, 0x80000000 Integer. Range: -1 - 2147483647 Default: 0
gst-discoverer-1.0
此命令在GStreamer基礎教程06 – 獲取媒體資訊中使用過，是對GstDiscoverer介面的封裝，可以方便的查看媒體文件的編碼，幀率等資訊。
$ gst-discoverer-1.0 sintel_trailer-480p.mp4 Analyzing file:///home/xleng/video/sintel_trailer-480p.mp4 Done discovering file:///home/xleng/video/sintel_trailer-480p.mp4 Topology: container: Quicktime audio: MPEG-4 AAC video: H.264 (High Profile) Properties: Duration: 0:00:52.209000000 Seekable: yes Live: no Tags: audio codec: MPEG-4 AAC audio maximum bitrate: 128000 datetime: 1970-01-01T00:00:00Z title: Sintel Trailer artist: Durian Open Movie Team copyright: (c) copyright Blender Foundation | durian.blender.org description: Trailer for the Sintel open movie project encoder: Lavf52.62.0 container format: ISO MP4/M4A video codec: H.264 / AVC bitrate: 535929
gst-launch-1.0
gst-launch是我們平時使用最多的一個命令，它接收一個用字元串方式描述的Pipline，將其實例化並運行。我們可以用此命令快速的檢查Pipeline中各個元素是否能夠正確的連接起來。當我們需要構建的Pipeline很複雜時，我們也可以將Pipeline進行拆分，逐步通過gst-launch驗證Pipeline的合法性。
通過gst-launch驗證的字元串Pipeline可以直接使用gst_parse_launch()介面將其轉化為GstPipeline對象，節省了我們單獨調用API去創建Element的時間。
當我們用字元串描述Pipeline時，每個Element之間需要通過嘆號 “!” 分隔Element，這樣gst-launch才能正確識別。
在使用gst-launch時，根據不同的應用場景，我們可以分為以下的類型。
採用默認的參數創建Pipeline
這種方式我們只需將所使用的Element使用嘆號分隔即可，例如：
$ gst-launch-1.0 videotestsrc ! videoconvert ! autovideosink
設置Element的屬性
在某些情況下，我們需要修改Element的屬性,或指定所需參數（例如playbin的uri參數），Element的屬性直接跟在Element之後。下面的命令會設置videotestsrc的影片模式，輸出影像為環形。屬性支援的值可以通過gst-inspect命令查看。
$ gst-launch-1.0 videotestsrc pattern=11 ! videoconvert ! autovideosink
如果屬性值中包含空格，我們可以將其置於單引號或雙引號中。
$ gst-launch-1.0 -v videotestsrc ! clockoverlay halignment=right valignment=bottom text="Edge City" shaded-background=true font-desc="Sans, 36" ! videoconvert ! autovideosink
包含分支的Pipeline
每個Element都有name的屬性，我們可以利用name來實現包含多個分支的複雜的Pipeline，這常見於有多個輸出/輸入的Element（mux，demux，tee等）。
下面的命令通過tee創建了2個分支，分別用於不同的sink，在一個分支是Pipeline完成後（到達sink），我們可以使用“name加一個點號”重新創建一個分支。
$ gst-launch-1.0 videotestsrc ! videoconvert ! tee name=t ! queue ! autovideosink t. ! queue ! autovideosink
使用同樣的方式，我們也可以將多個分支合併為一個。下面的命令首先解碼文件，將影片編碼為H.264，音頻編碼為MP3，最終再合併生成TS文件。注意dmux和mux Element的使用。
$ gst-launch-1.0 filesrc location=surround.mp4 ! decodebin name=dmux ! queue ! audioconvert ! lamemp3enc ! mux.
dmux. ! queue ! x264enc ! mpegtsmux name=mux ! queue ! filesink location=out.ts
指定Element的Pad
某些情況下，我們希望自己指定某個Pad用於連接，我們可以指定已命名Element的Pad來實現。
$ gst-launch-1.0 souphttpsrc location=https://www.freedesktop.org/software/gstreamer-sdk/data/media/sintel_trailer-480p.webm !
matroskademux name=d d.video_00 ! matroskamux ! filesink location=sintel_video.mkv
上面的命令會將sintel_trailer-480p.webm文件進行Demux，只選擇其中的影片(video_00)，再將其保留為mk文件，只保留了影片部分。如果想只保留音頻部分，可以使用如下命令：
$ gst-launch-1.0 souphttpsrc location=https://www.freedesktop.org/software/gstreamer-sdk/data/media/sintel_trailer-480p.webm !
matroskademux name=d d.audio_00 ! vorbisparse ! matroskamux ! filesink location=sintel_audio.mka
上面兩條命令均未對影片進行解碼，只是將其從一個容器中拷入到另一個容器。
利用Caps Filter過濾碼流
當Element包含多個輸出Pad時，可能導致連接到下一個Element的Pad具有不確定性。在下一個Element支援當前Element所有的輸出類型，這時GStreamer會隨機選擇一個Pad用於連接。
例如：我們無法確定下面的Pipeline會使用video_00還是audio_00連接到filesink，因為filesink同時支援audio及video輸入。
$ gst-launch-1.0 souphttpsrc location=https://www.freedesktop.org/software/gstreamer-sdk/data/media/sintel_trailer-480p.webm ! matroskademux ! filesink location=test
我們可以如上一節所說，顯式指定連接所用的Pad，或者使用Caps Filter：
$ gst-launch-1.0 souphttpsrc location=https://www.freedesktop.org/software/gstreamer-sdk/data/media/sintel_trailer-480p.webm !
matroskademux ! video/x-vp8 ! matroskamux ! filesink location=sintel_video.mkv
Caps Filter表現為一個只接收指定數據類型的Element，並將數據傳遞到下一個Element，可以高效的解決二義性的問題。
我們可以使用gst-inspect查看Element的輸出Pad，以決定我們的Caps Filter需要添加何種參數。在gst-launch後加 -v 參數可以輸出Pipeline連接時所使用的Pad資訊。
對於多個過濾條件，我們需要通過逗號隔開。
對於某些特殊的類型參數，GStreamer提供了相應的關鍵字來進行轉換：
- i 或 int 表示整型或範圍；
- f 或 float 表示浮點數及範圍；
- 4 或 fourcc 表示4個字元的FOURCC 程式碼；
- b, bool, 或 boolean 表示布爾型數據；
- s, str, 或 string 表示字元串；
- fraction 表示分數（例如幀率， 像素寬高比）；
- l 或 list 表示列表。
用於發送和接收UDP RTP數據：
$ gst-launch-1.0 v4l2src ! video/x-raw-yuv,width=128,height=96,format='(fourcc)'UYVY ! videoconvert ! ffenc_h263 ! video/x-h263 ! rtph263ppay pt=96 ! udpsink host=192.168.1.1 port=5000 sync=false $gst-launch-1.0 udpsrc port=5000 ! application/x-rtp, clock-rate=90000,payload=96 ! rtph263pdepay queue-delay=0 ! ffdec_h263 ! xvimagesink
使用YUY2或YV12作為測試影片格式，幀率為30幀/秒：
$ gst-launch-1.0 videotestsrc ! 'video/x-raw-yuv,format=(fourcc)YUY2,framerate=30/1;video/x-raw-yuv,format=(fourcc)YV12,framerate=30/1' ! xvimagesink
通過alsasrc錄製文件，限定取樣率及位寬：
$ gst-launch-1.0 alsasrc! 'audio/x-raw-int,rate=[32000,64000],width=[16,32],depth={16,24,32},signed=(boolean)true' ! wavenc ! filesink location=recording.wav
總結
通過本文，我們掌握了：
- 如何通過gst-inspect-1.0查看當前系統所擁有的GStreamer插件以及每個插件的詳細資訊。
- 如何通過gst-discoverer-1.0查看媒體文件的Metadata。
- 如何通過gst-launch-1.0運行及測試Pipeline。
- 如果通過Caps Filter過濾指定數據。
引用
https://gstreamer.freedesktop.org/documentation/tools/gst-launch.html?gi-language=c
https://gstreamer.freedesktop.org/documentation/tutorials/basic/gstreamer-tools.html?gi-language=c
