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前言

本系列文章将纪录学习 GStreamer 的过程。

为什么想学习 GStreamer，有这么几个原因：

1. 多媒体处理是一个复杂的任务，GStreamer 的管道架构可以将复杂的任务以「图」的形式模块化的进行处理，它足够灵活。学习 GStreamer 这种架构思想，可以帮助我扩展视野，面对复杂任务如何给出一套灵活可靠的框架。
2. 掌握 GStreamer 对求职有所帮助，如果你对 GStreamer 很熟悉，很多音视频岗位是可以加分的。
3. 我想造一个视频编辑框架的轮子，无论是基于 GStreamer 来实现，还是参考 GStreamer 的框架，我都得对 GStreamer 非常熟悉。

我对 FFMpeg 比较熟悉，对于 GStreamer 属于纯纯新手，因此本系列文章面向的观众也是像我一样想要学习 GStreamer 的小白，内容上不会太过深入，属于是想到啥写啥，遇到啥写啥，将学习中查找的资料、遇到的问题、解决的方式、个人的理解通通都写上。

当前目标：

1. 将 Basic Tutorial 中教程全部过一遍。
2. 封装一个自己的插件

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一、源码环境搭建

在源码环境下进行断点调试，可以一窥 GStreamer 的实现逻辑。
如何搭建源码调试环境请参考 GStreamer 源码编译，在 Clion 下搭建调试环境

接下来说明如何在源码环境下运行 Tutorial。

1. 新建文件夹。在 gstreamer/subprojects 下，找一个文件夹，例如我用的是 gst-examples。在 gst-examples 下面新建一个 my_examples 文件夹
   
2. 修改 gst-examples 的 meson.build，添加 subdir('my_examples') 即可
   
3. 添加 tutorial 运行文件。从 gstreamer/subprojects/gst-docs/examples/tutorials 下，拷贝 basic-tutorial-* 等这些教程运行文件到 my_examples 下
4. 更新 my_examples/meson.build 文件，如下

executable('basic-tutorial-1',
           ['basic-tutorial-1.c'],
           dependencies : [gst_dep, m_dep])

至此，教程运行文件添加完毕，我们可以在 CLion 上快乐地源码调试运行这些教程了。

我把对应的代码上传到了 github 上，你可以参考这里 my_examples

二、Basic Tutorial 1 Hello world

教程链接：https://gstreamer.freedesktop.org/documentation/tutorials/basic/hello-world.html?gi-language=c

代码咋一看挺多挺唬人的，但其实真正在工作的就 4 行，其他的都是初始化、清理等。下面对重要代码做下说明

int
tutorial_main (int argc, char *argv[])
{
  GstElement *pipeline;
  GstBus *bus;
  GstMessage *msg;

  /* Initialize GStreamer */
  gst_init (&argc, &argv);

  /* Build the pipeline */
  pipeline =
      gst_parse_launch
      ("playbin uri=https://gstreamer.freedesktop.org/data/media/sintel_trailer-480p.webm",
      NULL);

  /* Start playing */
  gst_element_set_state (pipeline, GST_STATE_PLAYING);

  /* Wait until error or EOS */
  bus = gst_element_get_bus (pipeline);
  msg =
      gst_bus_timed_pop_filtered (bus, GST_CLOCK_TIME_NONE,
      GST_MESSAGE_ERROR | GST_MESSAGE_EOS);

  /* See next tutorial for proper error message handling/parsing */
  if (GST_MESSAGE_TYPE (msg) == GST_MESSAGE_ERROR) {
    g_printerr ("An error occurred! Re-run with the GST_DEBUG=*:WARN "
        "environment variable set for more details.\n");
  }

  /* Free resources */
  /...
  return 0;
}

这些代码行是一个使用GStreamer的基本程序，它主要用来播放网络上的流媒体内容。以下是这些代码的各个步骤的总结：

1. 初始化GStreamer

   gst_init (&argc, &argv);
   

   这是所有GStreamer应用程序的第一个命令。这个函数完成了内部结构的初始化，检查插件的可用性，和执行为GStreamer预设的命令行选项。如果你的应用程序总是把argc和argv参数传递给gst_init，你的应用程序将自动受益于GStreamer的标准命令行选项。

2. 构建管道

   pipeline = gst_parse_launch("playbin uri=https://gstreamer.freedesktop.org/data/media/sintel_trailer-480p.webm", NULL);
   

   gst_parse_launch()函数把一个文本表达的pipeline转变为一个实际的pipeline，这个函数十分方便。你需要构建的pipeline是由一个叫做playbin的元素组成，playbin是一个特殊的元素，它可以作为一个源和一个sink，它是一个完整的pipeline。在这个例子中，我们只给playbin传递了一个参数，这个参数是我们想要播放的媒体的URI。试试改变它吧！不论它是一个http://或者file://的URI，playbin都会透明的实例化一个适当的GStreamer源。

3. 开始播放

   gst_element_set_state (pipeline, GST_STATE_PLAYING);
   

   这行代码展示了另一个有趣的概念：状态。每一个GStreamer元素都有一个关联的状态，你可以大致理解为你的DVD播放器上的播放/暂停按钮。播放将不会开始，除非你把管道设置为播放状态。在这行代码中，gst_element_set_state()将管道设置为播放状态，从而启动播放。

4. 等待错误或EOS

   bus = gst_element_get_bus (pipeline);
   msg = gst_bus_timed_pop_filtered (bus, GST_CLOCK_TIME_NONE, GST_MESSAGE_ERROR | GST_MESSAGE_EOS);
   

   这些代码行将会一直等待，直到出现一个错误或者找到流的结束。gst_element_get_bus()获取管道的总线，而gst_bus_timed_pop_filtered()则会阻塞，直到你通过这个总线接收到一个错误或者EOS（流结束）。

三、开启更多日志

在运行 Gstreamer 程序时开启更多日志可以帮助我们排查错误。

#	Name	Description
0	none	不输出任何信息
1	ERROR	打印致命错误信息，正确的错误处理可以使得程序还能正常运行
2	WARNING	打印警告信息，程序可能出现预期外的现象
3	FIXME	打印“fixme”信息，通常意味着程序触发了一个已知不完整的代码路径，程序大多数情况下可能工作正常，但在特定情况下可能会引发问题
4	INFO	打印消息类信息，通常用于报告系统中只发生一次的事件，或者是重要且罕见的事件
5	DEBUG	打印所有的调试信息，包括参数更改，加载，卸载等事件发生
6	LOG	打印所有日志消息，包含大量重复发生的事件信息
7	TRACE	打印所有跟踪信息，包括每次修改GstMiniObject(如GstBuffer或GstEvent)的引 用计数等信息
9	MEMDUMP	记录所有内存转储消息。这是最繁重的日志记录，可能包括转储内存块的内容

在运行时，通过设置环境变量 GST_DEBUG 即可。例如 export GST_DEBUG=2 意味着打印 WARNING 和 ERROR 信息

参考

• my_examples
• Basic Tutorial 1 Hello world
• GStreamer基础教程之调试工具
• GStreamer基础教程13 - 调试Pipeline