Android player通过rtp接收h264数据并播放

一、接收数据

rtp包的组包与拆包已经由rtp 库完成,这里可以从rtp库的回调直接接收到原始发送的数据。

videoRtpWrapper.open(40018, 96, 90000);
        videoRtpWrapper.setCallback { data, len ->
            Log.d("dragon_video", "received video data $len")
            nalu.appended(data, len) { buffer, offset, size ->
                videoBufferQueue.put(buffer);
                videoBufferSizeQueue.put(size);
            }
        }

我们可以看到rtp payload指定的类型是96,96代表的就是h264视频数据类型。这里监听的是偶数端口40018,奇数端口留给rtcp使用。我们接收到的数据是nalu分片数据,我们还需要把分片数据组成完整的nalu数据。

二、分片组包

我们使用NaluData这个工具类进行组包操作,相应的他也提供了拆包方法给发送端使用。


class NaluData {

    private val F_MASK = 0b10000000.toByte()
    private val NRI_MASK = 0b01100000.toByte()
    private val TYPE_MASK = 0b00011111.toByte()
    private val START_MASK = 0b10000000.toByte()
    private val END_MASK = 0b01000000.toByte()
    private val RESERVE_MASK = 0b00100000.toByte()
    private val maxFragmentSize = 65535 - 1000
    private val data = ByteArray(1000 * 100)
    private var position = 0;

    fun appended(buffer: ByteArray, len: Int, sender: (ByteArray, Int, Int) -> Unit) {
        val type = buffer[0] and TYPE_MASK
        //fu indicator type
        if (type == 0b11100.toByte()) {
            //fu indicator start/end flag
            val isStartFlag = (buffer[1] and START_MASK) == START_MASK
            val isEndFlag = (buffer[1] and END_MASK) == END_MASK
            when {
                isStartFlag -> {
                    data[0] = 0
                    data[1] = 0
                    data[2] = 0
                    data[3] = 1
                    position = 4
                    data[position] = (buffer[0] and (F_MASK or NRI_MASK)) or (buffer[1] and TYPE_MASK)
                    position++
                    System.arraycopy(buffer, 2, data, position, len - 2)
                    position += (len - 2)
                }
                isEndFlag -> {
                    System.arraycopy(buffer, 2, data, position, len - 2)
                    position += (len - 2)
                    sender.invoke(data, 0, position)
                }
                else -> {
                    System.arraycopy(buffer, 2, data, position, len - 2)
                    position += (len - 2)
                }
            }
        } else {
            data[0] = 0
            data[1] = 0
            data[2] = 0
            data[3] = 1
            position = 4
            System.arraycopy(buffer, 0, data, position, len)
            position += len
            sender.invoke(data, 0, position)
        }
    }
    ......
}

接收到数据后第一步是判断是否是分片数据,因为当数据没有超过udp限制的大小的时候,我们可以直接发送原始的nalu数据,当数据超过限制的时候,我们才进行分片操作。
首先我们获取分片类型,根据是否能获取分片类型判断它是否是分片数据。先来看下分片数据的头部构成。

根据获取到的fu indicator type,fu indicator start/end flag进行组片操作。组片过程涉及到将fu indicator和fu header转换成nalu header。根据插图中的描述,我们可以方便的获取转变后的nalu header。组片后要记得将0001头添加到nalu header前面。

三、解码

分片组装成nalu数据后可以直接提供给MediaCode进行解码,解码后的数据通过output surface渲染。
为了能够正确的解码数据,我们在初始化Mediacode阶段需要设置基本的视频信息。

        val videoFormat = MediaFormat.createVideoFormat(MediaFormat.MIMETYPE_VIDEO_AVC, 480, 800)
        videoFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_BIT_RATE, 750000)
        videoFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_FRAME_RATE, 30)
        videoFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_COLOR_FORMAT, MediaCodecInfo.CodecCapabilities.COLOR_FormatSurface)
        videoFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_I_FRAME_INTERVAL, 5)
        var currentTime = 0L
        videoDecodeCodec = object : SurfaceDecodeCodec(videoFormat, outputSurface) {
            override fun onInputBufferAvailable(codec: MediaCodec, index: Int) {
                val buffer = codec.getInputBuffer(index) ?: return;
                val data = videoBufferQueue.take()
                val size = videoBufferSizeQueue.take()
                val time = (System.currentTimeMillis() - currentTime) * 1000
                buffer.position(0)
                buffer.put(data, 0, size)
                codec.queueInputBuffer(index, 0, size, time, 0)
            }

            override fun onOutputFormatChanged(codec: MediaCodec, format: MediaFormat) {

            }
        }

这里设置了视频的格式,分辨率,码率等信息。输入解码数据的时候需要指定数据的渲染时间,我简单的使用当前时间与解码器启动时间的差值来计算的。

abstract class SurfaceDecodeCodec(mediaFormat: MediaFormat, val outputSurface: Surface) : BaseCodec("SurfaceDecodeCodec", mediaFormat) {
    override fun onCreateMediaCodec(mediaFormat: MediaFormat): MediaCodec {
        val mediaCodecList = MediaCodecList(MediaCodecList.ALL_CODECS)
        val mediaCodecName = mediaCodecList.findDecoderForFormat(mediaFormat)
        return MediaCodec.createByCodecName(mediaCodecName)
    }

    override fun onConfigMediaCodec(mediaCodec: MediaCodec) {
        mediaCodec.configure(mediaFormat, outputSurface, null, 0)
    }

    override fun onOutputBufferAvailable(codec: MediaCodec, index: Int, info: MediaCodec.BufferInfo) {
        codec.releaseOutputBuffer(index,true);
    }
}

由于我们需要把解码的数据显示在ui上,所以这里配置了outputSurface来输出解码后的数据。这个outputSurface就是SurfaceView构造的surface。

构造outputSurface的代码就比较简单了。


class MainActivity : AppCompatActivity() {
    var rtpPlayer: PlayerRtp? = null;
    var outputSurface: Surface? = null;
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        surfaceView3.holder.addCallback(object : SurfaceHolder.Callback {
            override fun surfaceCreated(holder: SurfaceHolder) {
                outputSurface = holder?.surface;
                rtpPlayer = PlayerRtp(outputSurface!!);
            }

            override fun surfaceChanged(holder: SurfaceHolder, format: Int, width: Int, height: Int) {

            }

            override fun surfaceDestroyed(holder: SurfaceHolder) {
                rtpPlayer?.release();
            }

        })
    }
}

在SurfaceView的callback中直接可以获取surface,我们把这个surface提供给MediaCode渲染使用就可以了。

Git

https://github.com/mjlong123123/VideoPlayer

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