Qt 로 만들자: libvlc 를 이용한 간단한 동영상 재생기 LVPlayer

0. 들어가면서...

지난 번에 MPlayer 의 slave 모드를 이용해서 MPlayer 의 front-end 를 만드는 방법을 살펴보았다. 이번에는 오픈 소스 동영상 재생기 중에서 MPlayer 만큼이나 유명한 VLC Media Player 에 대해 알아보고자 한다.

VLC Media Player 는 MPlayer 와 달리 라이브러리 형태로 모든 기능을 제공한다. 이를 libvlc 또는 VLC SDK 라고 한다. 이론적으로 libvlc 를 이용하면 VLC Media Player 와 동등한 기능을 가진 동영상 재생기를 만들 수 있다.

이 프로젝트에서는 지난 MPGui 프로젝트에서처럼 아주 간단한 기능만 구현해보도록 하자. 그리고 MPGui 처럼 Windows 7 을 기본으로 하며, 사용된 VLC Media Player 버전은 2.2.4 이다. 그럼에도 불구하고, 다른 OS 나 플랫폼에서도 약간의 코드만 수정하면 충분히 작동할 것이다.

0.1. 사전 준비

libvlc 는 VLC Media Player 의 설치 프로그램에는 포함되어 있지 않다. 그렇다면 VLC Media Player 의 소스를 받아서 빌드해야 하느냐? 물론 그래도 되지만, 꼭 그럴 필요는 없다. 7-zip 배포본에는 sdk 디렉토리에 libvlc 가 포함되어 있다. 따라서 설치 프로그램이 아니라 7-zip 배포본을 받으면 된다.

0.1.1. libvlc( VLC SDK ) 설치하기

7-zip 배포본은 다음 사이트에서 받을 수 있다.

http://www.videolan.org/vlc/download-windows.html

이 때 [Download VLC] 를 누르지 말고 옆에 있는 아래쪽 화살표(🔻)를 누르면 여러가지 형태의 배포본이 나온다. 그 중에서 [7-zip package] 를 선택하면 된다.

7-zip package 를 받았으면, 원하는 디렉토리에 풀면 된다.

0.1.2. PATH 환경 변수 바꾸기

VLC Media Player 는 SDK 를 DLL 형태로만 제공한다. 따라서 실행할 때에는 해당 DLL 들을 로드할 수 있어야 한다. 이를 위해 [PATH] 환경 변수를 바꿔야 한다. 바꾸는 방법은 다음과 같다.

1. [시작] 메뉴 클릭
2. [컴퓨터] 항목에서 오른쪽 버튼 클릭
3. 팝업 메뉴에서 [속성] 클릭 
4. 왼쪽 패널에서 [고급 시스템 설정 클릭]
5. [시스템 속성] 대화 상자에서 [환경 변수(N)...] 클릭
6. [변수] 에서 [PATH] 환경 변수 선택
7. [편집] 클릭 또는 [PATH] 환경 변수 더블 클릭
8. [변수 값] 가장 마지막에 7-zip package 를 풀어 놓은 디렉토리(libvlc.dll 과 libvlccore.dll 이 있는 디렉토리) 추가(예: ....;vlc디렉토리)

이렇게 [PATH] 환경 변수에 VLC Media Player 의 경로를 추가하면 된다.

참고로, 내 경우에는 설치 프로그램으로 VLC Media Player v2.2.4 를 설치하였고, sdk 디렉토리만 7-zip package 에서 추출하였다.

1. 요구사항

• 동영상을 Qt 창에서 재생한다
• 탐색을 지원한다(10초 전후방 탐색)
• 재생/정지를 지원한다
• 일시정지를 지원한다 

2. 코드 분석

2.1 프로젝트 작성

• 프로젝트 이름: lvplayer
• 메인 클래스 이름: LVPlayer
• 메인 클래스 유형: QMainWindow

2.1.1. 프로젝트 파일 수정(lvplayer.pro)

외부 라이브러리를 쓰기 위해 헤더 파일 경로와 라이브러리 경로를 설정해야한다. 컴파일러 환경 변수를 이용해도 되지만, 프로젝트 파일에서 추가하는 것이 더 확장성 있다. 추가된 내용은 다음과 같다.

SDKPATH = $$PWD/sdk

INCLUDEPATH += $$SDKPATH/include

LIBS += -L$$SDKPATH/lib -lvlc

SDKPATH 는 libvlc 가 설치되어 있는 디렉토리 경로이다. 위 경우는 7-zip package 의 sdk 디렉토리를 LVPlayer 프로젝트 하위 디렉토리에 복사한 것이다. 다른 경우라면 SDKPATH 를 환경에 맞게 수정해야 한다.

$$ 연산자는 qmake 에서 변수 값을 읽는데 쓰인다. PWD 는 프로젝트 파일이 있는 디렉토리 경로를 담고 있는 qmake 변수이다. INCLUDEPATH 는 헤더 파일의 경로를 나타내는 qmake 변수이고, += 연산자는 주어진 내용을 추가한다. LIBS 는 라이브러리를 찾을 디렉토리와 링크에 쓰이는 라이브러리를 나타내는 qmake 변수이다. libvlc 에 링크하기 위해서는 -lvlc 가 필요하다. Windows 환경에서도 qmake 가 알아서 -L 과 -l 옵션을 링커에 맞게 바꾸어준다.

2.2. 헤더 분석(lvplayer.h)

2.2.1. 헤더 파일 목록

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#include <QMainWindow> #include <vlc/vlc.h> #include <QtWidgets>

2 번째 줄: libvlc 헤더는 vlc/vlc.h 이다.

2.2.2. public 멤버 함수

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public:     LVPlayer(QWidget *parent = 0);     ~LVPlayer();

2.2.3. protected 멤버 함수

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1 2	protected:     bool eventFilter(QObject *o, QEvent *e);

2.2.4. private 멤버 변수

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private:     /// libvlc 인스턴스     libvlc_instance_t *_vlc;     /// libvlc 미디어 플레이어     libvlc_media_player_t *_vlc_player;     /// libvlc 이벤트 관리자     libvlc_event_manager_t *_vlc_player_event;     QWidget *_movieWidget;  ///< 동영상 위젯     QPushButton *_playPush; ///< 재생 버튼     QPushButton *_stopPush; ///< 정지 버튼     QString _movieFilePath; ///< 동영상 파일 경로

2~7 번째 줄: libvlc_instance_t 는 libvlc 인스턴스를 나타내고, libvlc 를 쓰기 위해 가장 먼저 생성해야 한다. 그리고 여러 개의 인스턴스를 만드는 것도 가능하다. libvlc_media_player_t 는 미디어 플레이어를 나타내고, 이름에서 알 수 있듯이 재생 관련 기능을 담당한다. libvlc_event_manager_t 는 libvlc 에서 발생하는 이벤트들를 관리한다. libvlc 에서 이벤트 알림을 받고 싶을 때 쓰인다. 그리고 나중에 알아보겠지만, 미디어에 관련된 타입은 libvlc_media_t 이다.

2.2.5. private 멤버 함수

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void initMenus();     void initWidgets();     void setPlayText(bool play = true);

2.2.6. private slots

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private slots:     void fileOpen();     void play();     void stop();

2.3. 소스 코드 분석(lvplayer.cpp)

2.3.1. LVPlayer 클래스

2.3.1.1. 생성자와 소멸자

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/**  * @brief LVPlayer 생성자  * @param parent 부모 위젯  */ LVPlayer::LVPlayer(QWidget *parent)     : QMainWindow(parent) {     // libvlc 인스턴스 생성     _vlc = libvlc_new(0, 0);     // libvlc 미디어 플레이어 생성     _vlc_player = libvlc_media_player_new(_vlc);     // libvlc 이벤트 관리자 생성     _vlc_player_event = libvlc_media_player_event_manager(_vlc_player);     // libvlc 이벤트 콜백 등록. 끝까지 재생했을 때 호출     libvlc_event_attach(_vlc_player_event, libvlc_MediaPlayerEndReached,                         vlc_player_cb, this);     QApplication::setApplicationDisplayName(tr("LVPlayer"));     initMenus();     initWidgets(); } /**  * @brief LVPlayer 소멸자  */ LVPlayer::~LVPlayer() {     // 정지     stop();     // 이벤트 콜백 제거     libvlc_event_detach(_vlc_player_event, libvlc_MediaPlayerEndReached,                         vlc_player_cb, this);     // libvlc 미디어 플레이어 해제     libvlc_media_player_release(_vlc_player);     // libvlc 인스턴스 해제     libvlc_release(_vlc); }

8~16 번째 줄: libvlc_new() 는 새로운 libvlc 인스턴스를 생성한다. libvlc_new 는 main() 처럼 argc 와 argv 를 받는다. 특별히 넘겨줄 인수가 없으니 0, 0 을 넘겼다. 만약 libvlc 의 내부의 다양한 메세지를 보고 싶다면 다음처럼 하면 된다.

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const char *vlc_args[] = {"-vvv"}; _vlc = libvlc_new(sizeof(vlc_args) / sizeof(vlc_args[0]), vlc_args);

이뿐만 아니라, VLC Media Player 를 실행할 때 쓰이는 다양한 옵션들을 쓸 수 있다.

libvlc_media_player_new() 는 libvlc 인스턴스로부터 새로운 미디어 플레이어를 생성한다. libvlc_media_player_event_manger() 는 미디어 플레이어로부터 이벤트 관리자를 얻는다. libvlc_event_attach() 는 이렇게 얻은 이벤트 관리자의 특정한 이벤트에 콜백을 등록한다. 여기에서는 libvlc_MediaPlayerEndReached, 곧 끝까지 재생했을 때 발생하는 이벤트이다.

29~39 번째 줄: 리소스들을 정리한다. 재생을 중단하고, libvlc_event_detach() 로 콜백을 제거하고, libvlc_media_player_release() 로 미디어 플레이어를 해제하며, libvlc_release() 로 libvlc 인스턴스를 정리한다.

이쯤에서 눈썰미 좋은 사람들은 눈치챘을지도 모르지만, libvlc 의 일반적인 메모리 관리 패턴은 libvlc_object_new() 로 생성하고, libvlc_object_release() 로 해제한다.

libvlc_object_new()
...
libvlc_object_release()

이 프로젝트에서는 libvlc_new()/libvlc_release(), libvlc_media_player_new()/libvlc_media_player_release(), libvlc_media_new_path()/libvlc_media_release() 이다.

2.3.1.2. initMenus()

메뉴를 초기화한다.

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/**  * @brief 메뉴를 초기화한다  */ void LVPlayer::initMenus() {     QMenu *fileMenu = new QMenu(tr("파일(&F)"));     fileMenu->addAction(tr("열기(&O)"), this, SLOT(fileOpen()),                         QKeySequence::Open);     fileMenu->addSeparator();     fileMenu->addAction(tr("끝내기(&x)"), this, SLOT(close()),                         QKeySequence(tr("Ctrl+Q")));     menuBar()->addMenu(fileMenu); }

2.3.1.3. initWidgets()

위젯을 초기화한다.

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/**  * @brief 위젯을 초기화한다  */ void LVPlayer::initWidgets() {     // 재생 버튼     _playPush = new QPushButton;     setPlayText();     // 정지 버튼     _stopPush = new QPushButton(tr("정지(&S)"));     // 가로로 배치     QHBoxLayout *hbox = new QHBoxLayout;     hbox->addWidget(_playPush);     hbox->addWidget(_stopPush);     hbox->addStretch(1);

재생/정지 버튼을 만들고 가로로 배치한다.

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// 동영상 위젯     _movieWidget = new QWidget;     _movieWidget->setAttribute(Qt::WA_OpaquePaintEvent);     _movieWidget->installEventFilter(this);     // 세로로 배치     QVBoxLayout *vbox = new QVBoxLayout;     vbox->setContentsMargins(0, 0, 0, 0);     vbox->addWidget(_movieWidget);     vbox->addLayout(hbox);     // 시그널/슬롯 연결     connect(_playPush, SIGNAL(clicked(bool)), this, SLOT(play()));     connect(_stopPush, SIGNAL(clicked(bool)), this, SLOT(stop()));     // 위젯 생성     QWidget *w = new QWidget;     w->setLayout(vbox);     setCentralWidget(w);     // 초기 크기     resize(640, 480);     // 입력 촛점 설정     _movieWidget->setFocus(); }

동영상을 표시할 위젯을 생성하고 아랫쪽에 버튼을 배치한다.

8 번째 줄: QLayout::setContentsMargins() 는 레이아웃 바깔쪽 경계의 폭을 정한다. 인수는 왼쪽부터 시계 방향 순이다. 곧, 왼쪽, 윗쪽, 오른쪽, 아랫쪽 순이다.

2.3.1.4. fileOpen()

동영상 파일을 연다.

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/**  * @brief 동영상 파일을 연다  */ void LVPlayer::fileOpen() {     // 필터 목록     static QString filter(tr("비디오 (*.mkv *.mp4 *.avi *.mpg);;"                              "모든 파일 (*)"));     // 파일 이름을 얻음     QString filePath(QFileDialog::getOpenFileName(this, QString(), QString(),                                                   filter));     // 파일을 선택했으면 재생     if (!filePath.isEmpty())     {         _movieFilePath = filePath;         play();     } }

MPGui 때와 큰 차이가 없다.

2.3.1.5. setPlayText()

재생 버튼의 제목을 설정한다.

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/**  * @brief 재생 버튼의 제목을 설정한다  * @param play 재생 버튼이면 true, 일시정지 버튼이면 false  */ void LVPlayer::setPlayText(bool play) {     if (play)         _playPush->setText(tr("재생(&P)"));     else         _playPush->setText(tr("일시정지(&P)")); }

_playPush->setText() 를 여러 군데에서 직접 호출해서 재생 버튼의 제목을 바꿀 수도 있지만, 그렇게 하면 번역의 양이 늘어난다. 따라서 가능하면 이렇게 모음으로써 번역의 양을 줄일 수 있고, 아울러 번역 실수도 줄일 수 있다.

2.3.1.6. play()

동영상 파일을 재생한다.

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/**  * @brief 동영상을 재생한다  */ void LVPlayer::play() {     // 입력 촛점은 언제나 동영상 위젯에     _movieWidget->setFocus();     // 재생 상태     int playing = libvlc_media_player_is_playing(_vlc_player);     // 일시정지 상태     int paused = libvlc_media_player_get_state(_vlc_player) == libvlc_Paused;     // 재생 버튼을 누른 경우에만 일시정지/재생 실행     if (sender() == _playPush && (playing || paused))     {         libvlc_media_player_set_pause(_vlc_player, playing);         setPlayText(playing);         return;     }     // 동영상 파일을 아직 고르지 않았으면 파일을 열기부터     if (_movieFilePath.isEmpty())     {         fileOpen();         return;     }

7 번째 줄: 버튼을 클릭하면 입력 촛점이 버튼으로 옮겨진다. 이렇게 되면, 다음에 키보드를누르더라도 키보드 입력이 동영상 위젯에 전달되지 않는다. 따라서 입력 촛점을 동영상 위젯으로 옮겨야한다.

9~12 번째 줄: libvlc_media_player_is_playing() 는 현재 미디어가 재생 중인지 알려주고, libvlc_media_player_get_state() 는 재생중(libvlc_Playing), 일시정지(libvlc_Paused) 따위의 현재 플레이어 상태를 알려준다. libvlc_media_plyaer_is_playing() 은 libvlc_media_player_get_state() 의 값이 libvlc_Playing 또는 libvlc_Buffering 일 때와 같다.

15 번째 줄: QObject::sender() 는 슬롯을 호출한 시그널 객체를 뜻한다. 그런데 QObject::sender() 는 QObject::connect() 로 연결되지 않더라도 시그널 처리 중에 호출되더라도 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 메뉴에서 열기를 했을 때에도 play() 가 호출되는데, 이 때에도 QObject::sender() 는 값이 가지며, 그 값은 QAction 객체를 가리킨다. 따라서 구체적으로 호출자를 확인하는 것이 좋다.

17 번째 줄: libvlc_media_player_set_pause() 는 일시정지/다시재생을 설정한다.

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// 로컬 파일에 대한 미디어를 생성     libvlc_media_t *vlc_media = libvlc_media_new_path(_vlc,                                                       qtv(_movieFilePath));     // 미디어를 libvlc 미디어 플레이어에 등록     libvlc_media_player_set_media(_vlc_player, vlc_media);     // 등록한 미디어는 해제     libvlc_media_release(vlc_media);     // 동영상을 표시할 위젯 설정     libvlc_media_player_set_hwnd(_vlc_player,                                  reinterpret_cast<void*>(                                      _movieWidget->winId()));     // 동영상 재생     libvlc_media_player_play(_vlc_player);     // 재생 버튼 일시정지 상태로     setPlayText(false); }

1~15 번째 줄: libvlc_media_t 는 미디어에 대한 타입이고, libvlc_media_new_path() 는 로컬 파일 시스템에 있는 미디어를 연다. qtv() 는 Qt 스타일 경로를 libvlc 스타일 경로로 바꾸어주는 유틸리티 함수이다. 나중에 다시 설명한다. 네트워크 스트림을 열고 싶다면, libvlc_media_new_location() 을 쓰면 된다. libvlc_media_player_set_media() 는 미디어 플레이어가 재생할 미디어를 설정한다. 일단 미디어 플레이어에 전달된 미디어는 libvlc_media_release() 로 해제해도 된다.

libvlc_media_player_set_hwnd() 는 동영상을 표시할 위젯을 설정한다. 다른 OS/플랫폼에서는 다른 함수를 써야 한다. 일반적인 형태는 다음과 같다.

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#if defined(Q_OS_MAC)     libvlc_media_player_set_nsobject(_vlc, (void *)_movieWidget->winId()); #elif defined(Q_OS_UNIX)     libvlc_media_player_set_xwindow(_vlc, _movieWidget->winId()); #elif defined(Q_OS_WIN)     libvlc_media_player_set_hwnd(_vlc, (void *)_movieWidget->winId()); #endif

2.3.1.7. stop()

재생을 중단한다.

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/**  * @brief 동영상 재생을 정지한다  */ void LVPlayer::stop() {     // 입력 촛점은 언제나 동영상 위젯에     _movieWidget->setFocus();     // 재생을 정지     libvlc_media_player_stop(_vlc_player);     // 재생 버튼 재생 상태로     setPlayText(true); }

10 번째 줄: libvlc_media_player_stop() 는 미디어 플레이어의 재생을 중단한다.

2.3.1.8. eventFilter()

동영상 위젯의 키보드 입력을 처리한다.

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bool LVPlayer::eventFilter(QObject *o, QEvent *e) {     if (o == _movieWidget)     {         QKeyEvent *ke = static_cast<QKeyEvent *>(e);         // 재생 상태         int playing = libvlc_media_player_is_playing(_vlc_player);         // 일시 정지 상태         int paused = libvlc_media_player_get_state(_vlc_player)                         == libvlc_Paused;         // 현재 재생 시간         libvlc_time_t current = libvlc_media_player_get_time(_vlc_player);         switch (ke->key())         {         case Qt::Key_Left:             // 10 초 이전으로             libvlc_media_player_set_time(_vlc_player, current - 10 * 1000);             return true;         case Qt::Key_Right:             // 10 초 이후로             libvlc_media_player_set_time(_vlc_player, current + 10 * 1000);             return true;          case Qt::Key_Space:             // 일시정지/재생             if (playing || paused)                 _playPush->click();             return true;         }     }     // 나머지는 부모 클래스에게     return QMainWindow::eventFilter(o, e); }

14 번째 줄: libvlc_media_player_get_time() 은 현재 재생 시간을 밀리초 단위로 알려준다.

20, 25 번째 줄: libvlc_media_player_set_time() 은 새로운 재생 위치를 밀리초 단위로 정한다.

2.3.2. 정적 함수

2.3.2.1. vlc_player_cb()

미디어 끝까지 재생했으면 재생을 중단한다.

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/**  * @brief libvlc 미디어 플레이어 이벤트 콜백  * @param e libvlc 이벤트 종류  * @param p 사용자 데이터  */ static void vlc_player_cb(const struct libvlc_event_t *e, void *p) {     // 끝까지 재생했으면 정지     if (e->type == libvlc_MediaPlayerEndReached)     {         LVPlayer *lvplayer = reinterpret_cast<LVPlayer *>(p);         QMetaObject::invokeMethod(lvplayer, "stop", Qt::QueuedConnection);     } }

6 번째 줄: struct libvlc_event_t 는 이벤트 종류이다. 콜백을 등록할 때 전달한 사용자 데이터가 두 번째 인수로 전달된다. libvlc_event_t.type 은 이벤트 종류를 나타낸다.

13 번째 줄: 재생을 중단하기 위해 LVPlayer::stop() 을 호출하는 코드이다. 콜백내에서 직접 호출하게 되면, DEAD-LOCK 상태에 빠지기 때문에, 이를 피하기 위해 Qt::QueuedConnection 을 이용하여 호출한다. 이렇게 하면 이벤트 큐에 추가하고나서 나중에 실행된다.

그런데 LVPlayer::stop() 은 private slots 이다. 그럼에도 불구하고, 외부 함수에서 호출이 가능한데, 이는 Qt 의 버그인 듯하다. 일단 문제가 발생하지 않기에 그냥 두기는 했지만, 원칙적으로는 LVPlayer::stop() 을 public slots 로 바꾸어야 한다.

2.3.2.2. qtv()

Qt 스타일 경로를 libvlc 스타일 경로로 바꾼다.

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/**  * @brief Qt 스타일 경로를 libvlc 스타일 경로로 바꾼다  * @param s Qt 경로  * @return libvlc 스타일 경로  */ static inline const char *qtv(const QString &s) {     return QDir::toNativeSeparators(s).toUtf8().constData(); }

8 번째 줄: QDir::toNativeSeparators() 는 디렉토리 구분자를 OS 또는 플랫폼에 맞게 바꾸는 정적 멤버 함수이다. Windows 나 OS/2 의 경우 '\', 나머지는 '/' 이다.

libvlc 는 UTF-8 으로 인코딩된 파일 이름을 받는다. 특히 Windows 에서는 디렉토리 구분자로 '\' 만 받는다. 반면에 Qt 는 언제난 '/' 를 디렉토리 구분자로 쓴다. 그리고 내부적으로 UTF-16 을 쓰기 때문에 libvlc 에 파일 이름을 전달할 때는 위와 같은 변환이 필요한다.

QString::toUtf8() 은 QString 문자열을 UTF-8 QByteArray 문자열로 바꾼다. QByteArray::constData() 는 QByteArray 를 const char * 로 돌려준다.

3. 마무리하면서...

libvlc 를 이용해서 간단한 동영상 재생기를 만들어보았다. libvlc 는 이보다 훨씬 다양하고 강력한 기능들을 제공한다. 이러한 기능들에 대해서는 SDK 헤더를 살펴보기 바란다. 꼭 보기 바란다. 웬만한 기능들은 모두 구현되어 있으니 큰 어려움 없이 자신만의 동영상 재생기를 만들 수 있을 것이다.

다음은 Qt 에서 libvlc 를 이용해서 동영상 재생기를 만드는 방법을 설명하고 있는 사이트들이다. 꼭 읽어보자.

* 참고:

• LibVLC Tutorial
• LibVLC SampleCode Qt
• libVLC
• QtPlayer

다음은 <LVPlayer> 의 실행 모습이다.

전체 소스는 여기에서 확인하자.

https://github.com/komh/qtex/tree/master/lvplayer