Qt6 QVideoSink接收V4L2摄像头帧不稳定问题求助

我正在开发一款C++ Qt应用，功能是获取V4L2摄像头的视频流，对每一帧处理后再渲染到应用界面。目前遇到的问题是：启动应用后，QVideoSink能否接收到待处理的帧完全不稳定——要么完全正常工作，要么全程无法接收任何帧，没有中间状态。

代码实现 #

MainWindow::MainWindow(QWidget* parent)
    : QWidget(parent) {
    // Layout
    QHBoxLayout* mainLayout = new QHBoxLayout(this);

    // Video Display Widget
    m_videoStream = new QLabel(this);
    QImage blackImage(640, 480, QImage::Format_RGB888);
    blackImage.fill(QColor(Qt::black));
    m_videoStream->setPixmap(QPixmap::fromImage(blackImage));
    mainLayout->addWidget(m_videoStream);

    // Camera Setup
    m_camera = new QCamera(this);
    for (const QCameraDevice& device : QMediaDevices::videoInputs()) {
        if (device.description() == "Depstech webcam (V4L2)")
            m_camera->setCameraDevice(device);
    }
    m_imageCapture = new QImageCapture(this);

    // Create video sink to intercept video frames
    m_videoSink = new QVideoSink(this);

    // Media Session Setup
    m_captureSession.setCamera(m_camera);
    m_captureSession.setImageCapture(m_imageCapture);
    m_captureSession.setVideoOutput(m_videoSink);
    m_camera->start();

    // Make connections
    connect(m_videoSink, &QVideoSink::videoFrameChanged, this, &MainWindow::processFrame);
}

现象 #

• 电脑上其他基于摄像头的应用（如Cheese）无此问题。
• 无论是否调用m_camera->start();，摄像头画面正常显示的概率一致；即使摄像头未激活，仍可能接收并渲染帧。
• 无法接收帧时，摄像头指示灯甚至不会亮起。

已尝试的解决方法 #

• 切换摄像头无改善。
• 更换另一款V4L2摄像头（HuddleCamHD）问题依旧。
• 怀疑是竞态条件，但在初始化捕获会话或连接VideoSink::videoFrameChanged信号时添加几秒延迟，无效果。

调试输出 #

调试日志差异 #

正常工作时，调试输出会打印qt.multimedia.gstvideorenderer相关信息；无法接收帧时无此类信息：

qt.multimedia.gstvideorenderer: set_caps: "video/x-raw, format=(string)xBGR, width=(int)3840, height=(int)2160, interlace-mode=(string)progressive, multiview-mode=(string)mono, multiview-flags=(GstVideoMultiviewFlagsSet)0:ffffffff:/right-view-first/left-flipped/left-flopped/right-flipped/right-flopped/half-aspect/mixed-mono, pixel-aspect-ratio=(fraction)1/1, colorimetry=(string)0:1:0:0, framerate=(fraction)30/1"
qt.multimedia.gstvideorenderer: QGstVideoRenderer::start "video/x-raw, format=(string)xBGR, width=(int)3840, height=(int)2160, interlace-mode=(string)progressive, multiview-mode=(string)mono, multiview-flags=(GstVideoMultiviewFlagsSet)0:ffffffff:/right-view-first/left-flipped/left-flopped/right-flipped/right-flopped/half-aspect/mixed-mono, pixel-aspect-ratio=(fraction)1/1, colorimetry=(string)0:1:0:0, framerate=(fraction)30/1"
qt.multimedia.gstvideorenderer: QGstVideoRenderer::render
qt.multimedia.gstvideorenderer: QGstVideoRenderer::handleEvent(renderBuffer) true QGstreamerVideoSink(0x62f0569cda00)
qt.multimedia.gstvideorenderer:     sending video frame

环境信息 #

• 系统：PopOS（Ubuntu 22.04）

内容的提问来源于stack exchange，提问作者EnigmaticBacon