Gstreamer官方教程汇总基本教程3---Dynamic pipelines
Goal
本教程介绍剩下的的使用GStreamer的所需的基本概念，它容许随时地创建管道，做为信息变得可用，而没必要在你的应用程序的开头定义一个全局的管道。html
本教程后，您将具有必要的知识，开始 Playback tutorials。这个教程将讨论的是：ios
如何在连接元素时进行更好的控制。程序员
有兴趣的事件如何获得通知，以便您能及时做出反应。web
一个元素能够有的不一样的状态ide
Introduction
正如你将要看到的，本教程中的管道没有彻底建成以前，它被设置为播放状态。这是肯定。若是咱们不采起进一步行动，数据将达到管道的末端，只是被丢弃。可是，咱们要采起进一步行动...函数
在这个例子中，咱们打开一个复合（或复用）的文件，这就是，音频和视频是一块儿存放在一个容器文件里面。负责开这样的容器被称为分路器（demuxers）的元素，一些这样容器格式的例子是的Matroska（MKV），Quick Time（QT，MOV），OGG，或Advanced Systems Format（ASF，WMV，WMA）。学习
若是容器嵌入多个数据流（一个视频和两个音频轨道，例如），分路器将它们分开，并经过不一样的输出端口揭露他们。以这种方式，不一样的分支能够在管道中被建立，处理不一样类型的数据。ui
经过它的GStreamer元件彼此连通的端口称为衬垫（GstPad）。存在接收端衬垫（sink pads），经过它数据进入一个元素，和源衬垫（source pads），经过它数据可退出一个元素。这是很天然的，源元件只包含源衬垫，接收端元件只包含接收端衬垫和过滤元件包含二者。this
图1。 GStreamer的元素及其衬垫。spa
一个分路器包含一个接收端衬垫，经过分路器，当复合数据到达，配合多个源衬垫，每一个流都找到对应的容器：
图2。一个分路器有两个来源衬垫。
为了完整起见，在这里你有一个包含分路器和两个分支，一个用于音频，一个用于视频的简化管道。这不是将建在这个例子中的管道：
图3。例如管道有两个分支。
当使用分路器处理的主要复杂性在于，分路器不能产生任何信息，直到他们已经收到了一些数据，并有机会看看容器，看看里面是什么。这是，分路器开始的时候没有可让其余元件连接的源衬垫，所以管道必然终止于它们。
解决的办法是创建一个从源元件向下到分路器的管道，并将其设置为运行（播放）。当分路器已经得到了足够的信息，以了解在容器内的流的数量和种类，它会开始建立源衬垫。这是一个合适的时间，咱们完成建设管道，并将其附加到新添加的分路器衬垫。
为简单起见，在此示例中，咱们将只连接到音频垫，并忽略该视频。
Dyamic Hello World
将此代码复制到名为basic-tutorial-3.c的一个文本文件
#include <gst/gst.h>
/* Structure to contain all our information, so we can pass it to callbacks */
typedef struct _CustomData {
GstElement *pipeline;
GstElement *source;
GstElement *convert;
GstElement *sink;
} CustomData;
/* Handler for the pad-added signal */
static void pad_added_handler (GstElement *src, GstPad *pad, CustomData *data);
int main(int argc, char *argv[]) {
CustomData data;
GstBus *bus;
GstMessage *msg;
GstStateChangeReturn ret;
gboolean terminate = FALSE;
/* Initialize GStreamer */
gst_init (&argc, &argv);
/* Create the elements */
data.source = gst_element_factory_make ("uridecodebin", "source");
data.convert = gst_element_factory_make ("audioconvert", "convert");
data.sink = gst_element_factory_make ("autoaudiosink", "sink");
/* Create the empty pipeline */
data.pipeline = gst_pipeline_new ("test-pipeline");
if (!data.pipeline || !data.source || !data.convert || !data.sink) {
g_printerr ("Not all elements could be created.\n");
return -1;
}
/* Build the pipeline. Note that we are NOT linking the source at this
* point. We will do it later. */
gst_bin_add_many (GST_BIN (data.pipeline), data.source, data.convert , data.sink, NULL);
if (!gst_element_link (data.convert, data.sink)) {
g_printerr ("Elements could not be linked.\n");
gst_object_unref (data.pipeline);
return -1;
}
/* Set the URI to play */
g_object_set (data.source, "uri", "http://docs.gstreamer.com/media/sintel_trailer-480p.webm", NULL);
/* Connect to the pad-added signal */
g_signal_connect (data.source, "pad-added", G_CALLBACK (pad_added_handler), &data);
/* Start playing */
ret = gst_element_set_state (data.pipeline, GST_STATE_PLAYING);
if (ret == GST_STATE_CHANGE_FAILURE) {
g_printerr ("Unable to set the pipeline to the playing state.\n");
gst_object_unref (data.pipeline);
return -1;
}
/* Listen to the bus */
bus = gst_element_get_bus (data.pipeline);
do {
msg = gst_bus_timed_pop_filtered (bus, GST_CLOCK_TIME_NONE,
GST_MESSAGE_STATE_CHANGED | GST_MESSAGE_ERROR | GST_MESSAGE_EOS);
/* Parse message */
if (msg != NULL) {
GError *err;
gchar *debug_info;
switch (GST_MESSAGE_TYPE (msg)) {
case GST_MESSAGE_ERROR:
gst_message_parse_error (msg, &err, &debug_info);
g_printerr ("Error received from element %s: %s\n", GST_OBJECT_NAME (msg->src), err->message);
g_printerr ("Debugging information: %s\n", debug_info ? debug_info : "none");
g_clear_error (&err);
g_free (debug_info);
terminate = TRUE;
break;
case GST_MESSAGE_EOS:
g_print ("End-Of-Stream reached.\n");
terminate = TRUE;
break;
case GST_MESSAGE_STATE_CHANGED:
/* We are only interested in state-changed messages from the pipeline */
if (GST_MESSAGE_SRC (msg) == GST_OBJECT (data.pipeline)) {
GstState old_state, new_state, pending_state;
gst_message_parse_state_changed (msg, &old_state, &new_state, &pending_state);
g_print ("Pipeline state changed from %s to %s:\n",
gst_element_state_get_name (old_state), gst_element_state_get_name (new_state));
}
break;
default:
/* We should not reach here */
g_printerr ("Unexpected message received.\n");
break;
}
gst_message_unref (msg);
}
} while (!terminate);
/* Free resources */
gst_object_unref (bus);
gst_element_set_state (data.pipeline, GST_STATE_NULL);
gst_object_unref (data.pipeline);
return 0;
}
/* This function will be called by the pad-added signal */
static void pad_added_handler (GstElement *src, GstPad *new_pad, CustomData *data) {
GstPad *sink_pad = gst_element_get_static_pad (data->convert, "sink");
GstPadLinkReturn ret;
GstCaps *new_pad_caps = NULL;
GstStructure *new_pad_struct = NULL;
const gchar *new_pad_type = NULL;
g_print ("Received new pad '%s' from '%s':\n", GST_PAD_NAME (new_pad), GST_ELEMENT_NAME (src));
/* If our converter is already linked, we have nothing to do here */
if (gst_pad_is_linked (sink_pad)) {
g_print (" We are already linked. Ignoring.\n");
goto exit;
}
/* Check the new pad's type */
new_pad_caps = gst_pad_get_caps (new_pad);
new_pad_struct = gst_caps_get_structure (new_pad_caps, 0);
new_pad_type = gst_structure_get_name (new_pad_struct);
if (!g_str_has_prefix (new_pad_type, "audio/x-raw")) {
g_print (" It has type '%s' which is not raw audio. Ignoring.\n", new_pad_type);
goto exit;
}
/* Attempt the link */
ret = gst_pad_link (new_pad, sink_pad);
if (GST_PAD_LINK_FAILED (ret)) {
g_print (" Type is '%s' but link failed.\n", new_pad_type);
} else {
g_print (" Link succeeded (type '%s').\n", new_pad_type);
}
exit:
/* Unreference the new pad's caps, if we got them */
if (new_pad_caps != NULL)
gst_caps_unref (new_pad_caps);
/* Unreference the sink pad */
gst_object_unref (sink_pad);
}
逐步解说
/* Structure to contain all our information, so we can pass it to callbacks */
typedef struct _CustomData {
GstElement *pipeline;
GstElement *source;
GstElement *convert;
GstElement *sink;
} CustomData;
到目前为止，咱们已经保留了全部咱们须要的信息（指针 GstElement）为局部变量。因为本教程（以及大多数实际应用）涉及的回调，咱们将汇集咱们全部的数据到一个结构体，这样咱们更容易处理。
/* Handler for the pad-added signal */ static void pad_added_handler (GstElement *src, GstPad *pad, CustomData *data);
这是一个超前的引用，呆会用。
/* Create the elements */
data.source = gst_element_factory_make ("uridecodebin", "source");
data.convert = gst_element_factory_make ("audioconvert", "convert");
data.sink = gst_element_factory_make ("autoaudiosink", "sink");
咱们建立的元素像往常同样。 uridecodebin 将在内部实例化全部必要的元素（源，分路器和解码器），把一个URI转换到原始音频和/或视频流。它作了一半 playbin2 作的工做。由于它包含分路器，它的源衬垫最初不可用，咱们须要在运行时连接他们。
audioconvert 是为不一样的音频格式之间进行转换，并确认此示例将工做在任何平台上，因为由音频解码器生成的格式可能和接收端所指望是不同的。
autoaudiosink 至关于在前面的教程中看到的 autovideosink ，用于音频。它将呈现音频流的音频卡。
if (!gst_element_link (data.convert, data.sink)) {
g_printerr ("Elements could not be linked.\n");
gst_object_unref (data.pipeline);
return -1;
}
在这里，咱们的转换器元件链接到接收元件，但咱们不将它们与源元件连接，由于在这一点上它不包含源衬垫。咱们刚刚离开这个无关联的分支（转换器+接收器），直到后来。
/* Set the URI to play */ g_object_set (data.source, "uri", "http://docs.gstreamer.com/media/sintel_trailer-480p.webm", NULL);
咱们经由结构体的属性来设置将要播放的文件的URI，就像咱们在之前的教程中所做的同样。
Signals
/* Connect to the pad-added signal */ g_signal_connect (data.source, "pad-added", G_CALLBACK (pad_added_handler), &data);
GSignals 是GStreamer中的一个关键点。它们容许你被告知（用回调方式）， 当你感兴趣的事情发生时。信号由名称标识，而且每一个图形对象（GObject）都有它本身的信号。
在这条线，咱们将 “pad-added”绑定到咱们的源元件（ uridecodebin 元素）。要作到这一点，咱们使用 g_signal_connect()，并提供了回调函数中使用（pad_added_handler）和一个数据指针。 GStreamer对此数据的指针什么也不作，它只是将其转发给回调，因此咱们能够用它共享信息。在这种状况下，咱们经过一个指针的CustomData结构，专门用于这一目的。
一个GstElement产生的信号能够在它的文档里看到，或者用gst-inspect tool找到 ，详见 Basic tutorial 10: GStreamer tools。
如今，咱们准备好了！刚刚成立的管道为播放状态，并开始监听总线有趣的信息（如错误或EOS），就像在前面的教程。
The callback
当咱们的源元件终于有了足够的信息来开始生产数据时，它会建立源衬垫，并引起了“pad-added”的信号。在这一点上咱们的回调会被调用：
static void pad_added_handler (GstElement *src, GstPad *new_pad, CustomData *data) {
src是触发信号的GstElement。在这个例子中，它只能是 uridecodebin，由于它是咱们所链接的惟一信号。
new_pad是刚刚被加入到源元件的 GstPad 。这一般是咱们想要连结垫。
数据是咱们链接到信号时提供的指针。在这个例子中，咱们用它来传递的CustomData指针。
GstPad *sink_pad = gst_element_get_static_pad (data->convert, "sink");
从CustomData咱们提取转换器元件，而后用 gst_element_get_static_pad () 检索其接收槽垫。这是咱们想要与new_pad连结的衬垫。在前面的教程中，咱们联元素对元素，让GStreamer中选择适当的衬垫。如今，咱们要直接链接衬垫。
/* If our converter is already linked, we have nothing to do here */
if (gst_pad_is_linked (sink_pad)) {
g_print (" We are already linked. Ignoring.\n");
goto exit;
}
uridecodebin 能够建立任意多个它认为合适衬垫，对于每个，这个回调函数会被调用。这行代码会阻止咱们试图连接到一个新的衬垫，一旦咱们已经连接。
/* Check the new pad's type */
new_pad_caps = gst_pad_get_caps (new_pad);
new_pad_struct = gst_caps_get_structure (new_pad_caps, 0);
new_pad_type = gst_structure_get_name (new_pad_struct);
if (!g_str_has_prefix (new_pad_type, "audio/x-raw")) {
g_print (" It has type '%s' which is not raw audio. Ignoring.\n", new_pad_type);
goto exit;
}
如今，咱们将检查数据这个新垫是要输出，类型，由于咱们只关心垫制做音频。以前咱们已经建立了一个管道处理音频（与 autoaudiosink 连接的 audioconvert ），而咱们将没法将其连接到制做视频的衬垫，在这个例子中。
gst_pad_get_caps() 获取衬垫的功能（这是，它支持的数据类型），裹在 GstCaps 结构中。衬垫能够提供许多功能，所以 GstCaps 能够包含许多 GstStructure，各自表明不一样的功能。
由于，在这种状况下，咱们知道咱们想要的衬垫只有一个功能（音频），咱们取第一个 GstStructure 与 gst_caps_get_structure()。
最后，用 gst_structure_get_name() ，咱们从新得到结构的名称，其中包含格式的主要描述（其MIME类型，实际上）。
若是名称不是以/ X-RAW开头，这不是一个解码音频的衬垫，咱们不感兴趣。
不然，尝试连接：
/* Attempt the link */
ret = gst_pad_link (new_pad, sink_pad);
if (GST_PAD_LINK_FAILED (ret)) {
g_print (" Type is '%s' but link failed.\n", new_pad_type);
} else {
g_print (" Link succeeded (type '%s').\n", new_pad_type);
}
gst_pad_link() 尝试链接两个衬垫。他们本质和 gst_element_link() 同样，连接必须从源头指向接收端，两个衬垫必须由属于同一箱柜（bin）（或管道pipeline）的元素所拥有。
咱们正在作的！当合适的垫出现时，它会链接到音频处理管道和执行其他部分，直到错误或EOS。然而，咱们将从本教程榨取更多的内容，还推出了状态的概念。
GStreamer States
咱们已经讨论了一些状态，当咱们说，playback不能开始播放，直到你把管道输送到PLAYING状态。咱们将在这里介绍余下的状态和它们的含义。有4个状态的GStreamer：
| NULL | 元素的空状态或初始状态。 |
| READY | 该元素是准备去暂停。 |
| PAUSED | 元素暂停时，它已准备好接受和处理数据。接收端元素但只接受一个缓冲区，而后阻塞。 |
| PLAYING | 元素正在播放时，时钟运行和数据流动。 |
您只能在相邻的两个状态间切换，这是，你不能从 NULL 换到 PLAYING，你必需要通过 READY 和 PAUSED 状态。若是您将管道设置为 PLAYING 状态，不过，GStreamer将会使中间件为您服务。
case GST_MESSAGE_STATE_CHANGED:
/* We are only interested in state-changed messages from the pipeline */
if (GST_MESSAGE_SRC (msg) == GST_OBJECT (data.pipeline)) {
GstState old_state, new_state, pending_state;
gst_message_parse_state_changed (msg, &old_state, &new_state, &pending_state);
g_print ("Pipeline state changed from %s to %s:\n",
gst_element_state_get_name (old_state), gst_element_state_get_name (new_state));
}
break;
咱们增长了这片侦听关于状态变化的总线消息的代码，并将它们打印在屏幕上，以帮助您了解的转换代码。每个元素将关于它的当前状态的消息放在总线上，因此咱们筛选出来，只收听从管道过来的消息。
大多数应用程序只须要关注从 PLAYING 到开始播放，而后 PAUSE 执行暂停，而后再返回到空，在程序退出时释放全部的资源。
Exercise
动态衬垫连接从来是一个困难的话题，对于不少程序员来讲。证实你已经经过实例化 autovideosink （可能与前面的 ffmpegcolorspace ），在右边衬垫出现时，掌握如何将其连接到分路器。提示：你已经在视频衬垫类型的屏幕上打印了。
您如今应该看到（和听到）同一教程中的 Basic tutorial 1: Hello world! 。在此教程中，您使用 playbin2，这是一个方便的元素，它会为您自动处理全部的分路和衬垫连接。大多数的 Playback tutorials 致力于 playbin2。
Conclusion
在本教程中，您学习了：
您还结合这些条目，以创建一个动态的管道，这不是在程序开始处的定义，而是做为媒体方面的可用信息被创造。如今，您能够继续使用的基本教程，了解执行的目的和时间相关的查询的 Basic tutorial 4: Time management ，并得到有关 playbin2 元素更深刻的了解。
请记住，此页你应该找到本教程的完整源代码，并创建它须要的任何附件文件。
很高兴在此与你一块儿度过，并但愿在之后的教程继续见到你！
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