video-pc/AV/code/muxer/muxer_abstract_muxer.h

#ifndef AV_MUXER_ABSTRACT_MUXER_H
#define AV_MUXER_ABSTRACT_MUXER_H

#include "../base/media_common.h"
#include "../base/logger.h"
#include <string>
#include <vector>
#include <memory>
#include <functional>
#include <atomic>
#include <mutex>
#include <chrono>
#include <map>

extern "C" {
#include <libavformat/avformat.h>
#include <libavcodec/avcodec.h>
#include <libavutil/avutil.h>
#include <libavutil/channel_layout.h>
}

namespace av {
namespace muxer {

// 复用器状态
enum class MuxerState {
    IDLE = 0,           // 空闲状态
    INITIALIZED,        // 已初始化
    STARTED,            // 已启动
    PAUSED,             // 已暂停
    STOPPED,            // 已停止
    ERROR_STATE         // 错误状态
};

// 复用器类型
enum class MuxerType {
    FILE_MUXER = 0,     // 文件复用器
    STREAM_MUXER,       // 流复用器
    RTMP_MUXER,         // RTMP推流
    UDP_MUXER,          // UDP推流
    TCP_MUXER,          // TCP推流
    HLS_MUXER,          // HLS分片
    DASH_MUXER          // DASH分片
};

// 流类型
enum class StreamType {
    VIDEO = 0,
    AUDIO,
    SUBTITLE,
    DATA
};

// 流信息
struct StreamInfo {
    int index = -1;                     // 流索引
    StreamType type = StreamType::VIDEO; // 流类型
    AVCodecID codecId = AV_CODEC_ID_NONE; // 编解码器ID
    std::string codecName;              // 编解码器名称
    
    // 视频流参数
    int width = 0;
    int height = 0;
    AVRational frameRate = {0, 1};
    AVPixelFormat pixelFormat = AV_PIX_FMT_NONE;
    int64_t bitrate = 0;
    
    // 音频流参数
    int sampleRate = 0;
    int channels = 0;
    AVSampleFormat sampleFormat = AV_SAMPLE_FMT_NONE;
    AVChannelLayout channelLayout = AV_CHANNEL_LAYOUT_MASK(0, 0);
    
    // 通用参数
    AVRational timeBase = {1, 1000};
    std::string metadata;               // 元数据
    bool isDefault = false;             // 是否为默认流
};

// 复用器参数基类
struct MuxerParams {
    MuxerType type = MuxerType::FILE_MUXER;
    MediaType mediaType = MediaType::VIDEO;
    
    std::string outputPath;             // 输出路径或URL
    std::string format;                 // 输出格式 (mp4, flv, ts等)
    
    // 流配置
    std::vector<StreamInfo> streams;    // 流信息列表
    
    // 通用选项
    std::map<std::string, std::string> options; // 格式选项
    std::map<std::string, std::string> metadata; // 元数据
    
    // 性能参数
    int bufferSize = 1024 * 1024;       // 缓冲区大小
    int maxDelay = 500000;              // 最大延迟(微秒)
    bool lowLatency = false;            // 低延迟模式
    
    // 错误处理
    int maxRetries = 3;                 // 最大重试次数
    int retryDelay = 1000;              // 重试延迟(毫秒)
    
    MuxerParams(MuxerType t) : type(t) {}
    virtual ~MuxerParams() = default;
};

// 复用器统计信息
struct MuxerStats {
    // 基础统计
    uint64_t totalPackets = 0;          // 总包数
    uint64_t totalBytes = 0;            // 总字节数
    uint64_t droppedPackets = 0;        // 丢弃包数
    uint64_t errorCount = 0;            // 错误计数
    
    // 性能统计
    double averageWriteTime = 0.0;      // 平均写入时间(毫秒)
    double currentBitrate = 0.0;        // 当前码率(bps)
    double averageBitrate = 0.0;        // 平均码率(bps)
    
    // 时间统计
    std::chrono::steady_clock::time_point startTime;
    std::chrono::steady_clock::time_point lastPacketTime;
    double duration = 0.0;              // 持续时间(秒)
    
    // 流统计
    std::map<int, uint64_t> streamPackets; // 各流包数
    std::map<int, uint64_t> streamBytes;   // 各流字节数
};

// 抽象复用器基类
class AbstractMuxer {
public:
    AbstractMuxer();
    virtual ~AbstractMuxer();
    
    // 基础接口
    virtual ErrorCode initialize(const MuxerParams& params);
    virtual ErrorCode start();
    virtual ErrorCode stop();
    virtual ErrorCode pause();
    virtual ErrorCode resume();
    virtual ErrorCode reset();
    virtual ErrorCode close();
    
    // 写入接口
    virtual ErrorCode writePacket(AVPacket* packet);
    virtual ErrorCode writeFrame(AVFrame* frame, int streamIndex);
    virtual ErrorCode flush();
    
    // 流管理
    virtual ErrorCode addStream(const StreamInfo& streamInfo);
    virtual ErrorCode removeStream(int streamIndex);
    virtual std::vector<StreamInfo> getStreams() const;
    virtual StreamInfo getStreamInfo(int streamIndex) const;
    
    // 状态查询
    MuxerState getState() const { return state_.load(); }
    bool isRunning() const { return getState() == MuxerState::STARTED; }
    bool isPaused() const { return getState() == MuxerState::PAUSED; }
    
    // 统计信息
    MuxerStats getStats() const;
    void resetStats();
    
    // 错误处理
    std::string getLastError() const;
    
    // 回调设置
    using ErrorCallback = std::function<void(ErrorCode, const std::string&)>;
    using ProgressCallback = std::function<void(double)>; // 进度百分比
    using StatsCallback = std::function<void(const MuxerStats&)>;
    
    void setErrorCallback(ErrorCallback callback) { errorCallback_ = callback; }
    void setProgressCallback(ProgressCallback callback) { progressCallback_ = callback; }
    void setStatsCallback(StatsCallback callback) { statsCallback_ = callback; }
    
    // 静态工具方法
    static std::vector<std::string> getSupportedFormats();
    static std::vector<std::string> getSupportedCodecs(const std::string& format);
    static bool isFormatSupported(const std::string& format);
    static std::string getFormatFromExtension(const std::string& filename);
    static std::string getDefaultExtension(const std::string& format);
    
protected:
    // 状态管理
    void setState(MuxerState state);
    
    // 错误处理
    void onError(ErrorCode code, const std::string& message);
    
    // 统计更新
    void updateStats(AVPacket* packet);
    void updateBitrate();
    
    // 参数验证
    virtual bool validateParams(const MuxerParams& params);
    
    // 内部实现方法
    virtual ErrorCode setupOutput();
    virtual ErrorCode writeHeader();
    virtual ErrorCode writeTrailer();
    
    // 成员变量
    std::atomic<MuxerState> state_{MuxerState::IDLE};
    mutable std::mutex statsMutex_;
    mutable std::mutex streamsMutex_;
    
    MuxerStats stats_;
    std::vector<StreamInfo> streams_;
    std::string lastError_;
    
    // 回调函数
    ErrorCallback errorCallback_;
    ProgressCallback progressCallback_;
    StatsCallback statsCallback_;
    
    // FFmpeg相关
    AVFormatContext* formatCtx_ = nullptr;
    std::map<int, AVStream*> streamMap_; // 流索引映射
    
    // 性能监控
    std::chrono::steady_clock::time_point lastStatsUpdate_;
    static constexpr double STATS_UPDATE_INTERVAL = 1.0; // 统计更新间隔(秒)
};

// 复用器工厂抽象基类
class MuxerFactory {
public:
    virtual ~MuxerFactory() = default;
    
    // 工厂方法
    virtual std::unique_ptr<AbstractMuxer> createMuxer(MuxerType type) = 0;
    
    // 能力查询
    virtual bool isTypeSupported(MuxerType type) const = 0;
    virtual std::vector<MuxerType> getSupportedTypes() const = 0;
    virtual std::string getTypeName(MuxerType type) const;
    
    // 静态工厂方法
    static std::unique_ptr<MuxerFactory> createFactory();
};

} // namespace muxer
} // namespace av

#endif // AV_MUXER_ABSTRACT_MUXER_H