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安卓直播推流專欄博客總結

Android RTMP 直播推流技術專欄 :

0 . 資源和源碼地址 :

資源下載地址 : 資源下載地址 , 服務器搭建 , x264 , faac , RTMPDump , 源碼及交叉編譯庫 , 本專欄 Android 直播推流源碼 ;
GitHub 源碼地址 : han1202012 / RTMP_Pusher

1. 搭建 RTMP 服務器 : 下面的博客中講解了如何在 VMWare 虛擬機中搭建 RTMP 直播推流服務器 ;

【Android RTMP】RTMP 直播推流服務器搭建 ( Ubuntu 18.04.4 虛擬機 )

2. 準備視頻編碼的 x264 編碼器開源庫 , 和 RTMP 數據包封裝開源庫 :

3. 講解 RTMP 數據包封裝格式 :

4. 圖像數據採集 : 從 Camera 攝像頭中採集 NV21 格式的圖像數據 , 並預覽該數據 ;

5. NV21 格式的圖像數據編碼成 H.264 格式的視頻數據 :

6. 將 H.264 格式的視頻數據封裝到 RTMP 數據包中 :

7. 階段總結 : 阿里雲服務器中搭建 RTMP 服務器 , 並使用電腦軟件推流和觀看直播內容 ;

8. 處理 Camera 圖像傳感器導致的 NV21 格式圖像旋轉問題 :

9. 下面這篇博客比較重要 , 裏面有一個快速搭建 RTMP 服務器的腳本 , 強烈建議使用 ;

【Android RTMP】NV21 圖像旋轉處理 ( 快速搭建 RTMP 服務器 Shell 腳本 | 創建 RTMP 服務器鏡像 | 瀏覽器觀看直播 | 前置 / 後置攝像頭圖像旋轉效果展示 )

10. 編碼 AAC 音頻數據的開源庫 FAAC 交叉編譯與 Android Studio 環境搭建 :

11. 解析 AAC 音頻格式 :

【Android RTMP】音頻數據採集編碼 ( AAC 音頻格式解析 | FLV 音頻數據標籤解析 | AAC 音頻數據標籤頭 | 音頻解碼配置信息 )

12 . 將麥克風採集的 PCM 音頻採樣編碼成 AAC 格式音頻 , 並封裝到 RTMP 包中 , 推流到客戶端 :

Android 直播推流流程 : 手機採集視頻 / 音頻數據 , 視頻數據使用 H.264 編碼 , 音頻數據使用 AAC 編碼 , 最後將音視頻數據都打包到 RTMP 數據包中 , 使用 RTMP 協議上傳到 RTMP 服務器中 ;

Android 端中主要完成手機端採集視頻數據操作 , 並將視頻數據傳遞給 JNI , 在 NDK 中使用 x264 將圖像轉爲 H.264 格式的視頻 , 最後將 H.264 格式的視頻打包到 RTMP 數據包中 , 上傳到 RTMP 服務器中 ;

本篇博客中主要講解 Android 端數據採集 , Camera 攝像頭設置 ;

一、 Android 端數據採集涉及到的相關概念

1 . 圖像採集顯示組件 : 佈局文件中添加 SurfaceView , 用於在該 SurfaceView 組件中預覽 Camera 採集的圖像數據 ;

2 . Android 攝像頭常量 : Android 中使用特定的常量指定使用哪個攝像頭 ;

① 指定後攝像頭 : 使用 Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_BACK 常量 , 指定後攝像頭 ;

② 指定前攝像頭 : 使用 Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_FRONT 常量 , 指定前攝像頭 ;

3 . 碼率與幀率 :

① 碼率 : 單位時間內 , 傳輸的視頻數據的位數 , 單位是 BPS ;

② 碼率與視頻質量 : 碼率與視頻編碼後的數據量成正比 , 碼率越高 , 允許的數據量大小越高 , 視頻越清晰 , 數據量隨之變大 ;

③ 碼率極限值 : 碼率不是越大越好 , 碼率有一個極限值 , 固定的寬高的視頻碼率有一個最大值 , 高於該最大值 , 沒有任何意義 , 不能提升視頻質量 ;

④ 幀率 : FPS , 界面刷新頻率 , 單位赫茲 Hz , 每秒刷新的畫面次數 ;

二、 Camera 預覽圖像尺寸設置

Camera 採集圖像數據時 , 會通過指定的回調函數返回圖像數據 , 這些圖像數據稱爲預覽數據 , 圖像肯定有對應的尺寸 , 這些尺寸是 Camera 啓動時設置的 , 稱爲預覽尺寸 PreviewSize ;

1 . Camera 預覽圖像尺寸設置 :

① 用戶設置測圖像預覽尺寸 : 用戶設置 Camera 參數時 , 會設置一個 Camera 攝像頭預覽圖像寬高參數 , 這個值用戶可以隨意設置 ;

② 系統預置的 Camera 預覽尺寸 : 但是實際上 , Android 系統中的 Camera 攝像頭的尺寸參數必須從幾個預置的預覽尺寸中選擇 , 這些預覽尺寸是廠家設定好的 , 用戶無法設置 Camera 的語言尺寸 ;

廠家爲該 Camera 預置了若干個預覽尺寸 , 需要選擇一個用戶設置的尺寸與系統預置尺寸差距最小的那個 , 才能更好的實現用戶意圖 ;

2 . 預覽尺寸選擇方法 :

① 用戶設置像素總數 : 用戶設置的寬高像素值相乘, 就是用戶設置像素總數 ;

② 系統支持像素總數 : 屏幕支持的寬高像素值相乘, 就是系統支持的某個寬高的像素總數 ;

③ 選擇尺寸 : 找出一個系統預置的預覽尺寸的系統支持像素總數 , 該數值與用戶設置像素總數最接近即可 , 該預覽尺寸就是要設置給 Camera 的預覽尺寸 ;

3 . 代碼示例 : 根據用戶設置的尺寸 , 選擇最接近的 Camera 支持的預覽尺寸值 ;

    /**
     * 用戶設置的高度
     */
    private int mHeight;

    /**
     * 用戶設置的寬度
     */
    private int mWidth;

    /**
     * 設置 Camera 攝像頭的參數
     * 寬度, 高度
     *
     * 攝像頭支持的寬高值是固定的, 不能人爲的隨意設置
     * 手機給出一組支持的寬高值, 可以選擇其中的某一個進行設置
     *
     * 用戶雖然設置了一個寬高值, 這個寬高值肯定不能直接設置給 Camera 攝像頭
     * 需要對比 Camera 支持的一組寬高值, 哪一個與用戶設置的最接近
     * 這個最相似的寬高值就是我們要設置的值
     *
     * 對比方法 : 對比像素總數
     * 用戶設置像素總數 : 用戶設置的 寬 高 像素值相乘, 就是用戶設置像素總數
     * 系統支持像素總數 : 屏幕支持的 寬 高 像素值相乘, 就是系統支持的某個寬高的像素總數
     *
     * 找出上述 用戶設置像素總數 和 系統支持像素總數 最接近的的那個 系統支持像素總數
     *      對應的 屏幕支持的 寬 高 值
     *
     * @param parameters
     */
    private void setPreviewSize(Camera.Parameters parameters) {
        // 1. 獲取攝像頭參數中的預覽圖像大小參數
        List<Camera.Size> supportedPreviewSizes = parameters.getSupportedPreviewSizes();


        // 2. 下面開始遍歷獲取與用戶設置的寬高值最接近的, Camera 支持的寬高值


        // 獲取系統 Camera 攝像頭支持的最低的攝像頭
        //      Camera.Size 中有寬度和高度參數
        Camera.Size currentSupportSize = supportedPreviewSizes.get(0);
        // 對比第 0 個系統支持的像素總數 與 用戶設置的像素總數 差值
        //      之後會逐個對比, 每個系統支持的像素總數 與 用戶設置像素總數 差值
        //      選擇差值最小的那個像素值
        int minDeltaOfPixels = 
        	Math.abs(currentSupportSize.height * currentSupportSize.width - mWidth * mHeight);
        // 對比完成之後, 刪除像素值
        //supportedPreviewSizes.remove(0);

        // 遍歷系統支持的寬高像素集合, 如果
        Iterator<Camera.Size> iterator = supportedPreviewSizes.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            // 當前遍歷的的系統支持的像素寬高
            Camera.Size tmpSupportSize = iterator.next();
            // 計算當前的設備支持寬高與用戶設置的寬高的像素點個數差值
            int tmpDeltaOfPixels = 
            	Math.abs(tmpSupportSize.height * tmpSupportSize.width - mWidth * mHeight);

            // 如果當前的差分值 小於 當前最小像素差分值, 那麼使用當前的數據替代
            if (tmpDeltaOfPixels < minDeltaOfPixels) {
                minDeltaOfPixels = tmpDeltaOfPixels;
                currentSupportSize = tmpSupportSize;
            }
        }

        // 3. 選擇出了最合適的 Camera 支持的寬高值
        mWidth = currentSupportSize.width;
        mHeight = currentSupportSize.height;

        // 4. 爲 Camera 設置最合適的像素值
        parameters.setPreviewSize(mWidth, mHeight);
    }

三、獲取攝像頭採集的數據格式

1 . 設置數據預覽回調接口 :

① 設置方法 : Android 中的攝像頭 Camera 通過調用 setPreviewCallbackWithBuffer 函數 , 傳遞一個回調接口對象 ;

② 調用的 setPreviewCallbackWithBuffer 方法原型 :

public final void setPreviewCallbackWithBuffer(PreviewCallback cb)

③ 傳遞的接口參數 :

public interface PreviewCallback{
	void onPreviewFrame(byte[] data, Camera camera);
}

2 . PreviewCallback 回調接口的作用 : PreviewCallback 接口中定義了 onPreviewFrame 方法 , 該方法中的 byte[] data 參數就是攝像頭採集的數據 ;

3 . 採集到的圖像數據 : 這是攝像頭採集的圖像數據 , Android 中的 Camera 攝像頭採集數據成功後 , 就會回調該 PreviewCallback 接口中的 onPreviewFrame 方法 , 可以讓用戶獲取並使用這些圖像數據 ;

這是數據的格式是 NV21 格式的 ;

    // 設置 Camera 預覽數據回調接口
	mCameraHelper.setPreviewCallback(this);

	// ....

    /**
     * Camera 攝像頭採集數據完畢, 通過回調接口傳回數據
     * 數據格式是 nv21 格式的
     * @param data
     * @param camera
     */
    @Override
    public void onPreviewFrame(byte[] data, Camera camera) {
        // 處理該獲取的 Camera 採集的 data 數據, nv21 格式圖片
    }

【Android RTMP】Android Camera 視頻數據採集預覽 ( 視頻採集相關概念 | 攝像頭預覽參數設置 | 攝像頭預覽數據回調接口 )

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