video-pc/AV/code/player/player_core_v2.h

#ifndef AV_PLAYER_CORE_V2_H
#define AV_PLAYER_CORE_V2_H

#pragma once

#include "../base/logger.h"
#include "../base/types.h"
#include "../codec/codec_audio_decoder.h"
#include "../codec/codec_video_decoder.h"
#include "../utils/utils_frame_queue.h"
#include "../utils/utils_packet_queue.h"
#include "../utils/utils_synchronizer_v2.h"
#include "audio_output.h"

#include <memory>
#include <atomic>
#include <mutex>
#include <string>
#include <functional>
#include <chrono>
#include <thread>
#include <condition_variable>

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

namespace av {
namespace player {

using VideoDecoder = av::codec::VideoDecoder;
using AudioDecoder = av::codec::AudioDecoder;
using VideoDecoderParams = av::codec::VideoDecoderParams;
using AudioDecoderParams = av::codec::AudioDecoderParams;
using SynchronizerV2 = av::utils::SynchronizerV2;
using SyncConfigV2 = av::utils::SyncConfigV2;
using FrameDecision = av::utils::FrameDecision;
using FrameAction = av::utils::FrameAction;

/**
 * 播放器状态枚举
 */
enum class PlayerState {
    Idle,           // 空闲
    Opening,        // 正在打开文件
    Playing,        // 播放中
    Paused,         // 暂停
    Seeking,        // 跳转中
    Stopped,        // 已停止
    Error           // 错误状态
};

/**
 * 媒体信息结构
 */
struct MediaInfo {
    std::string filename;
    int64_t duration = 0;           // 总时长(微秒)
    int width = 0;
    int height = 0;
    double fps = 0.0;
    int audioSampleRate = 0;
    int audioChannels = 0;
    bool hasVideo = false;
    bool hasAudio = false;
    bool hasSubtitle = false;
    
    // 流索引
    int videoStreamIndex = -1;
    int audioStreamIndex = -1;
    int subtitleStreamIndex = -1;
    
    // 时间基
    AVRational videoTimeBase;
    AVRational audioTimeBase;
    
    // 兼容性字段 (与编译错误中的字段名匹配)
    int sampleRate = 0;             // 音频采样率 (与audioSampleRate相同)
    int channels = 0;               // 音频通道数 (与audioChannels相同)
    double bitrate = 0.0;           // 比特率
};

/**
 * 播放统计信息
 */
struct PlaybackStats {
    int64_t currentTime = 0;        // 当前播放时间(微秒)
    int64_t totalFrames = 0;        // 总帧数
    int64_t droppedFrames = 0;      // 丢帧数
    int64_t duplicatedFrames = 0;   // 重复帧数
    double playbackSpeed = 1.0;     // 播放速度
    int queuedVideoFrames = 0;      // 视频帧队列大小
    int queuedAudioFrames = 0;      // 音频帧队列大小
    int queuedPackets = 0;          // 数据包队列大小
    
    // 同步统计
    double syncError = 0.0;         // 当前同步误差
    double avgSyncError = 0.0;      // 平均同步误差
    double maxSyncError = 0.0;      // 最大同步误差
    
    // 性能统计
    double cpuUsage = 0.0;
    double memoryUsage = 0.0;
    int64_t bytesRead = 0;
    double bitrate = 0.0;
};

/**
 * 播放器事件回调接口
 */
class PlayerEventCallback {
public:
    virtual ~PlayerEventCallback() = default;
    
    virtual void onStateChanged(PlayerState newState) = 0;
    virtual void onMediaInfoChanged(const MediaInfo& info) = 0;
    virtual void onPositionChanged(int64_t position) = 0;  // 微秒
    virtual void onErrorOccurred(const std::string& error) = 0;
    virtual void onEndOfFile() = 0;
    virtual void onSyncError(double error, const std::string& reason) = 0;
    virtual void onFrameDropped(int64_t count) = 0;
    
    // 视频渲染相关回调
    virtual void onVideoFrameReady(AVFrame* frame) = 0;
    virtual void onVideoRendererInitRequired(int width, int height) = 0;
    virtual void onVideoRendererCloseRequired() = 0;
};

/**
 * 改进的播放器核心类 - 基于AVPlayer2的经验重新设计
 * 
 * 主要改进:
 * 1. 使用新的SynchronizerV2进行精确时间同步
 * 2. 改进的线程管理和错误处理
 * 3. 更好的seek操作和状态管理
 * 4. 详细的性能监控和统计
 * 5. 自适应播放策略
 */
class PlayerCoreV2
{
public:
    explicit PlayerCoreV2(const SyncConfigV2& syncConfig = SyncConfigV2());
    ~PlayerCoreV2();

    // 事件回调设置
    void setEventCallback(PlayerEventCallback* callback);
    
    // 播放控制接口
    ErrorCode openFile(const std::string& filename);
    ErrorCode play();
    ErrorCode pause();
    ErrorCode stop();
    ErrorCode seek(int64_t timestamp);  // 微秒
    ErrorCode setPlaybackSpeed(double speed);
    
    // 流控制接口
    void enableVideoStream(bool enable);
    void enableAudioStream(bool enable);
    bool isVideoStreamEnabled() const;
    bool isAudioStreamEnabled() const;
    
    // 状态查询
    PlayerState getState() const { return m_state.load(); }
    MediaInfo getMediaInfo() const;
    PlaybackStats getStats() const;
    int64_t getCurrentTime() const;
    double getPlaybackSpeed() const;
    
    // 音量控制
    void setVolume(double volume);  // 0.0 - 1.0
    double getVolume() const { return m_volume; }
    
    // 同步控制
    void setSyncConfig(const SyncConfigV2& config);
    SyncConfigV2 getSyncConfig() const;

    // 视频渲染器设置（已废弃，请使用PlayerEventCallback中的视频渲染回调）
    // void setOpenGLVideoRenderer(OpenGLVideoWidget* renderer);
    // OpenGLVideoWidget* getOpenGLVideoRenderer() const { return m_openGLVideoRenderer; }
    
    // 帧获取接口（供UI渲染使用）
    AVFrame* getNextVideoFrame();   // 获取下一个视频帧
    AVFrame* getNextAudioFrame();   // 获取下一个音频帧
    void releaseVideoFrame(AVFrame* frame);  // 释放视频帧
    void releaseAudioFrame(AVFrame* frame);  // 释放音频帧
    
    // 线程安全的更新接口
    void update();  // 定期调用以更新播放状态
    
    // 调试接口
    std::string getDebugInfo() const;
    void dumpStats() const;

private:
    // 初始化和清理
    bool initializeFFmpeg();
    void cleanup();
    bool openMediaFile(const std::string& filename);
    void closeMediaFile();
    
    // 线程管理
    bool startReadThread();
    bool startDecodeThreads();
    bool startVideoPlayThread();
    bool startAudioPlayThread();
    void stopAllThreads();
    
    // 解码器管理
    bool setupVideoDecoder();
    bool setupAudioDecoder();
    void resetDecoders();
    
    // 同步控制
    void updateSynchronization();
    int64_t getCurrentPlayTime();
    void handleSyncError(double error, const std::string& reason);
    
    // 状态管理
    void setState(PlayerState newState);
    void updateStats();
    void notifyStateChanged(PlayerState newState);
    void notifyError(const std::string& error);
    void notifyPositionChanged();
    
    // 线程函数
    void readThreadFunc();
    void videoDecodeThreadFunc();
    void audioDecodeThreadFunc();
    void videoPlayThreadFunc();
    void audioPlayThreadFunc();
    
    // 帧处理
    bool processVideoFrame();
    bool processAudioFrame();
    void handleVideoFrameDecision(const FrameDecision& decision, AVFrame* frame);
    void handleAudioFrameDecision(const FrameDecision& decision, AVFrame* frame);
    
    // Seek处理
    void performSeek();
    void flushBuffers();
    
    // 错误处理
    void handleError(const std::string& error);
    void attemptRecovery();
    
    // 性能监控
    void updatePerformanceStats();
    double calculateCpuUsage();
    double calculateMemoryUsage();
    
private:
    // 状态变量
    std::atomic<PlayerState> m_state{PlayerState::Idle};
    mutable std::mutex m_mutex;
    
    // 事件回调
    PlayerEventCallback* m_eventCallback = nullptr;
    
    // 媒体信息
    MediaInfo m_mediaInfo;
    PlaybackStats m_stats;
    
    // FFmpeg相关
    AVFormatContext* m_formatContext = nullptr;
    
    // 解码器
    std::unique_ptr<VideoDecoder> m_videoDecoder;
    std::unique_ptr<AudioDecoder> m_audioDecoder;
    
    // 队列管理 - 分离视频和音频包队列以提高效率
    std::unique_ptr<av::utils::PacketQueue> m_videoPacketQueue;
    std::unique_ptr<av::utils::PacketQueue> m_audioPacketQueue;
    std::unique_ptr<av::utils::FrameQueue> m_videoFrameQueue;
    std::unique_ptr<av::utils::FrameQueue> m_audioFrameQueue;
    
    // 同步器
    std::unique_ptr<SynchronizerV2> m_synchronizer;

    // 音频输出
    std::unique_ptr<AudioOutput> m_audioOutput;
    
    // 视频渲染（已移除直接依赖，改为使用回调）
    // OpenGLVideoWidget* m_openGLVideoRenderer = nullptr;
    
    // 播放控制
    std::atomic<double> m_volume{1.0};
    std::atomic<double> m_playbackSpeed{1.0};
    
    // Seek控制
    std::atomic<int64_t> m_seekTarget{-1};
    std::atomic<int64_t> m_seekMinTime{INT64_MIN};
    std::atomic<int64_t> m_seekMaxTime{INT64_MAX};
    std::atomic<int> m_seekFlags{AVSEEK_FLAG_BACKWARD};
    std::atomic<bool> m_seeking{false};
    std::mutex m_seekMutex;
    std::condition_variable m_seekCondition;
    
    // 流控制
    std::atomic<bool> m_videoStreamEnabled{true};
    std::atomic<bool> m_audioStreamEnabled{true};
    
    // 时间管理
    std::chrono::steady_clock::time_point m_playStartTime;
    std::atomic<int64_t> m_baseTime{0};
    std::atomic<int64_t> m_lastUpdateTime{0};
    
    // 线程
    std::thread m_readThread;
    std::thread m_videoDecodeThread;
    std::thread m_audioDecodeThread;
    std::thread m_videoPlayThread;
    std::thread m_audioPlayThread;
    
    // 线程控制
    std::atomic<bool> m_threadsShouldStop{false};
    std::atomic<bool> m_threadsRunning{false};
    std::atomic<bool> m_paused{false};  // 暂停标志，类似ffplay.c中的paused
    std::condition_variable m_pauseCondition;  // 暂停条件变量，类似ffplay.c中的continue_read_thread
    std::mutex m_pauseMutex;  // 暂停互斥锁
    
    // 初始化标志
    std::atomic<bool> m_initialized{false};
    
    // 帧计数
    std::atomic<int64_t> m_frameCount{0};
    std::atomic<int64_t> m_lastFrameCount{0};
    
    // 性能监控
    std::chrono::steady_clock::time_point m_lastStatsUpdate;
    std::chrono::steady_clock::time_point m_lastCpuMeasure;
    clock_t m_lastCpuTime;
    
    // 错误恢复
    std::atomic<int> m_errorCount{0};
    std::chrono::steady_clock::time_point m_lastErrorTime;
    
    // 缓冲控制
    std::atomic<bool> m_buffering{false};
    std::atomic<double> m_bufferHealth{1.0};
};

} // namespace player
} // namespace av

#endif // AV_PLAYER_CORE_V2_H