内容简介:作者:单辉,声网 Agora 高级开发工程师。众所周知,Qt 是一个跨平台的 C++ 图形用户界面应用程序开发框架,它具有跨平台、丰富的 API、支持 2D/3D 图形渲染、支持 OpenGL、开源等优秀的特性。很多市面上常见的应用或者游戏,例如说 VLC、WPS Office、极品飞车等,都是基于 Qt 开发。本文将介绍如何使用 Qt 开发一个音视频通话应用。
作者:单辉,声网 Agora 高级开发工程师。
众所周知,Qt 是一个跨平台的 C++ 图形用户界面应用程序开发框架,它具有跨平台、丰富的 API、支持 2D/3D 图形渲染、支持 OpenGL、开源等优秀的特性。很多市面上常见的应用或者游戏,例如说 VLC、WPS Office、极品飞车等,都是基于 Qt 开发。
本文将介绍如何使用 Qt 开发一个音视频通话应用。
一、使用 Qt Quick
Qt 目前有两种创建用户界面的方式:
-
Qt Widgets
-
Qt Quick
其中 Qt Widgets 是传统的桌面界面库,而 Qt Quick 是新一代的高级用户界面技术,可以轻松的用于移动端、嵌入式设备等界面开发。
目前 Qt Widgets 已经基本处于维护阶段,已经非常稳定且成熟。而 Qt Quick 是未来发展的主要方向,其开发更加简捷方便,用户体验更加好。
所以本文选择 Qt Quick 作为创建用户界面的方式,开发环境如下:
-
Qt:5.12.0
-
Qt Creator:4.8.2
-
Agora Video SDK:2.4.0
二、设计交互流程
首先,我们设计一个简单的视频通话 UI 交互流程。
有 2 个主要 UI 界面:
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JoinRoom:登录频道界面;
-
InRoom:视频通话界面;
以及 3 个辅助 UI 界面:
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Splash:欢迎界面;
-
VideoSetting:视频参数设置界面;
-
DeviceSetting:设备设置界面;
UI 之间的交互逻辑,已经用对应红色线框标记出来。
三、创建 Qt 项目
打开 Qt Creator,选择创建新的项目。
1. 选择 Qt Quick Application - Empty;
2. 输入项目名称 AgoraVideoCall,并选择项目路径;
3. 选择 qmake 编译;
4. 选择最小支持的 Qt 版本,这里默认为 Qt 5.9;
5. 选择本地 Qt 版本,这里使用 5.12.0;
6. 选择版本控制系统;
四、导入资源
导入 images 资源
我们先将准备好的图标等资源,导入到项目中。
1. 将 images 文件夹拷贝到工程目录中;
2. 在 Qt Creator 的项目视图中,右键点击 Resources/qml.qrc 文件;
3. 选择添加现有路径;
4. 选择 images 文件夹;
5. images 文件夹下的所有资源,会自动添加到 qml.qrc 文件中;
导入 controls 资源
在 Qt Quick 中使用按钮等控件时,有两种方式:
1. 使用 Qt Quick 定义的控件;优点是不用自己开发,可以快速集成使用。
2. 使用用户自定义控件;优点是样式可以自己定义,且可以定义更多官方不提供的控件。
我们这里使用事先准备的一些控件,所以先按照步骤导入到项目中。
1. 将 controls 文件夹拷贝到工程目录中;
2. 在 Qt Creator 的项目视图中,右键点击 Resources/qml.qrc 文件;
3. 选择添加现有路径;
4. 选择 controls 文件夹;
5. controls 文件夹下的所有控件,会自动添加到 qml.qrc 文件中;
需要注意的是,默认情况下控件是没有导入的,需要开发者在要使用的 UI 中导入,例如:
导入 Agora.io 音视频通话 SDK
使用音视频通话功能,需要导入 Agora.io 对应的 SDK,可以注册 Agora.io 的开发者账号,并从 SDK 下载地址 中获取对应平台的 SDK。
下载后将对应的头文件拷贝到项目的 include 文件夹中,静态库拷贝到项目中的 lib 文件夹中,动态库则拷贝到项目中的 dll 文件夹中。
之后则修改 Qt 的工程文件,指定链接的动态库,打开 AgoraVideoCall.pro 文件,并添加以下内容:
INCLUDEPATH += $$PWD/lib win32: LIBS += -L$$PWD/lib/ -lagorartcsdk
五、UI 及 UI 业务逻辑
完成项目创建和资源导入后,我们首先需要实现前面设计的 5 个 UI。
创建 UI
1. 在项目上点击右键,并选择 Add New,选择 QtQuick UI File 模板;
2. 输入 UI 的名称,并完成创建,会直接进入设计窗口;
3. 根据前面的设计,通过拖拽控件以及调整位置等操作,完成 UI;
UI 业务逻辑
完成 UI 后,对应的按钮所触发的业务逻辑需要对应添加。在创建 QtQuick UI File 的时候,例如说创建 Splash UI 时,默认会创建两个 qml 文件:
-
SplashForm.ui.qml:UI 的声明描述;
-
Splash.qml:UI 对应事件的响应和部分 UI 业务逻辑;
所以,例如说 Button 的点击事件、鼠标事件等,都通过对应控件的 id 进行关联处理。
例如在 SplashForm.ui.qml 中,我们期待用户如果点击任何地方,则返回到登录界面,则在 SplashForm.ui.qml 中增加鼠标事件监听区域:
在 Splash.qml 中增加业务逻辑:
最后在 main.qml 增加 joinRoom 的响应函数:
这样就完成了一个基本的 UI 业务逻辑。其他例如打开设置窗口、登录到频道中等 UI 业务逻辑类似,就不再一一列举。
当然,实际触发的核心业务逻辑,例如说登录频道进行音视频通话、设置参数生效等可以先留空,在完成所有的 UI 交互响应后,再将该部分逻辑填充进去。
QML 与 C++ 交互
基本 UI 业务逻辑完成后,一般需要 QML 与 C++ 之间的逻辑交互。例如按下进入频道的 Join 按钮后,我们需要在 C++ 中调用 Agora 的音视频相关逻辑,来进入频道进行通话。
在 QML 中使用 C++ 的类和对象,一般有两种方式:
1. 在 C++ 中定义一个 QObject 的子类,注册到 QML 中,在 QML 中创建该类的对象;
2. 在 C++ 中创建对象,并将该对象设置为 QML 的上下文属性,在 QML 中使用该属性;
这里使用第二种方式,定义 MainWindow
类,用来作为核心窗体加载 main.qml,并在其构造函数中将本身设置为 QML 的上下文属性:
六、视频渲染
Agora SDK 提供接口,使得用户可以自己定义渲染方式。接口如下:
VideoRenderImpl
需要继承 agora::media::IExternalVideoRender
类,并实现相关接口:
我们将会使用 OpenGL 来进行渲染,定义 renderFrame
:
具体描绘部分,在 updateTextures
中实现如下:
这样就可以将 Agora SDK 回调中的 Frame,绘制在具体的 Widget 上了。
七、核心业务逻辑
我们需要简单封装 Agora SDK 的相关逻辑,以提供音视频通话的功能。
回调事件
Agora SDK 会提供很多事件的回调信息,例如远端用户加入频道、远端用户退出频道等,我们需要继承 agora::rtc::IRtcEngineEventHandler
事件回调类,并重写部分需要的函数,来进行事件的响应。
这里我们将事件从 AgoraRtcEngine
的信号函数发出,并在 UI 中进行响应,不做复杂的处理逻辑。
资源管理
定义 AgoraRtcEngine
类,并在构造函数中,初始化音视频通话引擎: agora::rtc::IRtcEngine
:
注意: 有关如何获取 Agora APP ID,请参阅 Agora 官方文档 。
在 App 退出时,应当在 AgoraRtcEngine
类的析构函数中,释放音视频通话引擎资源,这里我们通过指定 unique_ptr 的释放函数来自动管理:
登录频道
大部分的逻辑基本上处理好了,接下来就是最重要的一步了。
在 MainWindow
增加 AgoraRtcEngine
的 QML 上下文属性设置:
用户输入频道名,点击 Join 按钮,触发登录逻辑时,我们在 JoinRoom.qml 中增加事件处理:
在 main.qml 中,调用 AgoraRtcEngine
的 joinChannel
函数,如果成功则切换到 InRoom 界面:
本地流
进入 InRoom 界面后,需要进行本地流(一般是摄像头采集的图像)的渲染。在 InRoom.qml 的 onCompleted 中增加:
在 AgoraRtcEngine
中,将本地流渲染 Widget 设置为描绘的画布:
远端流
当收到 onUserJoined 和 onUserOffline 的事件时, AgoraRtcEngine
会将该事件抛出:
此时,在 InRoom 界面中,捕获该事件,并进行处理:
我们在 UI 中设计最多只能显示 4 个远端流,所以超过 4 个时,就不再进行 bindView 处理。
在 AgoraRtcEngine
中,将远端流渲染 Widget 设置为描绘的画布:
至此,基本的核心业务逻辑完成,通话效果如下:
八、总结
Qt 作为一个很成熟的图形界面库,使用起来非常简单,并且具备大量的文档和解决方案,个人认为是桌面下开发图形界面库首选的方案之一。这个 Demo 的开发,希望可以帮到那些,想要为自己的应用增加了音视频通话功能的场景的同学。
Github:https://github.com/AgoraIO/Agora-with-QT
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持 码农网
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