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七牛云直播SDK之推流解析

七牛云直播SDK之推流解析

作者: 乐小文 | 来源:发表于2017-05-03 00:38 被阅读0次

    最近由于项目需要,研究了直播的推拉流以及滤镜叠加的效果,在此记录一下一些小的细节。
    前期做了直播SDK的调研,发现七牛云的SDK更符合项目需求一点,所以,最终选择了七牛云的SDK。

    推流

    七牛云官方的帮助文档有点坑,sdk更新了,但是帮助文档没有更新,所以去看看七牛云Demo会更方便上手一点。

    • 导入SDK


      导入SDK
    • 初始化
    public class MyApp extends Application{
        @Override
        public void onCreate() {
            super.onCreate();
            StreamingEnv.init(getApplicationContext());
        }
    }
    
    • manifest中配置权限
    <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE"/>
        <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>
        <uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"/>
        <uses-permission android:name="android.permission.RECORD_AUDIO"/>
        <uses-permission android:name="android.permission.CAMERA"/>
        <uses-permission android:name="android.permission.WAKE_LOCK"/>
        <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE"/>
        <uses-permission android:name="android.permission.MODIFY_AUDIO_SETTINGS"/>
    
        <uses-feature android:name="android.hardware.camera.autofocus"/>
        <uses-feature
            android:glEsVersion="0x00020000"
            android:required="true"/>
    
    • 直播类布局
    <com.qiniu.pili.droid.streaming.widget.AspectFrameLayout
            android:id="@+id/cameraPreview_afl"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_alignParentTop="true"
            android:layout_centerHorizontal="true">
    
            <com.leo.livestreamingdemo.CameraPreviewFrameView
                android:visibility="gone"
                android:id="@+id/cameraPreview_surfaceView"
                android:layout_width="match_parent"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_gravity="center"/>
    
            <android.opengl.GLSurfaceView
                android:id="@+id/glSurfaceView"
                android:layout_width="match_parent"
                android:layout_height="match_parent"/>
    
        </com.qiniu.pili.droid.streaming.widget.AspectFrameLayout>
    
    • 推流有三个比较重要的类:
    • StreamingProfile (推流参数设置)
    • CameraStreamingSetting (所有摄像头相关的配置)
    • MediaStreamingManager (推流 SDK 的核心类)

    这里说明一下,如果需要自定义滤镜的话,从七牛云SDK中获取相机的原始流数据YUV做转换,叠加滤镜效果再推流是件很麻烦的事情。首先你要了解图形学和C的知识,其中涉及到很多转码解码的操作,只有通过native去操作openGL的方式才能达到可使用的标准,不然就会很卡顿,即使你把耗时操作放在子线程中也是一样的。所以最佳的方式是通过native操作openGL利用CPU去叠加滤镜效果。滤镜效果的实现在以后的文章中会做详细的介绍,这篇文章是只是简单的实现直播。

    • StreamingProfile
     streamingProfile = new StreamingProfile();
            try {
                streamingProfile
                        /*-----------------通过setVideoQuality设置推流视频部分质量参数------------             
                        Level   Fps Video Bitrate(Kbps)
                        VIDEO_QUALITY_LOW1 12 150
                        VIDEO_QUALITY_LOW2  15  264
                        VIDEO_QUALITY_LOW3  15  350
                        VIDEO_QUALITY_MEDIUM1 30 512
                        VIDEO_QUALITY_MEDIUM2   30  800
                        VIDEO_QUALITY_MEDIUM3   30  1000
                        VIDEO_QUALITY_HIGH1 30  1200
                        VIDEO_QUALITY_HIGH2 30  1500
                        VIDEO_QUALITY_HIGH3 30  2000
                        */
                        .setVideoQuality(StreamingProfile.VIDEO_QUALITY_MEDIUM2)
                        /*-----------------通过setAudioQuality设置推流音频部分质量参数------------
                        
                        Level   Audio Bitrate(Kbps) Audio Sample Rate(Hz)
                        AUDIO_QUALITY_LOW1  18  44100
                        AUDIO_QUALITY_LOW2  24  44100
                        AUDIO_QUALITY_MEDIUM1   32  44100
                        AUDIO_QUALITY_MEDIUM2   48  44100
                        AUDIO_QUALITY_HIGH1 96  44100
                        AUDIO_QUALITY_HIGH2 128 44100
                        */
                        .setAudioQuality(StreamingProfile.AUDIO_QUALITY_MEDIUM2)
                        //自定义设置推流分辨率,此优先级高于setEncodingSizeLevel
    //                  .setPreferredVideoEncodingSize(960, 544)
                        /*---------------设置推流的分辨率-------------------------------------------
                        
                                Level              Resolution(16:9) Resolution(4:3)
                        VIDEO_ENCODING_HEIGHT_240   424 x 240   320 x 240
                        VIDEO_ENCODING_HEIGHT_480   848 x 480   640 x 480
                        VIDEO_ENCODING_HEIGHT_544   960 x 544   720 x 544
                        VIDEO_ENCODING_HEIGHT_720   1280 x 720  960 x 720
                        VIDEO_ENCODING_HEIGHT_1088  1920 x 1088 1440 x 1088
                        */
                        .setEncodingSizeLevel(StreamingProfile.VIDEO_ENCODING_HEIGHT_480)
                        /*--------------通过setEncoderRCMode设置质量优先还是码率优先----------------
                            EncoderRCModes.QUALITY_PRIORITY: 质量优先,实际的码率可能高于设置的码率
                            EncoderRCModes.BITRATE_PRIORITY: 码率优先,更精确地码率控制
                            默认值为 EncoderRCModes.QUALITY_PRIORITY*/
                        .setEncoderRCMode(StreamingProfile.EncoderRCModes.BITRATE_PRIORITY)
                        /*--------------通过AVProfile参数自定义推流音视频码率帧率--------------------
                           自定义设置音频采样率为44100Hz, 码率为96 * 1024 bps
                           自定义设置视频帧率为30, 码率为1000 * 1024 bps,最大帧率为48
                            setAVProfile 的优先级高于 Quality,也就是说,当同时调用了 Quality 和 AVProfile 的设置,AVProfile 会覆盖 Quality 的设置值
                        .setAVProfile(avProfile)*/
                        .setDnsManager(getMyDnsManager())
                        .setAdaptiveBitrateEnable(true)
                        .setFpsControllerEnable(true)
                        .setStreamStatusConfig(new StreamingProfile.StreamStatusConfig(3))
                        /* 推流地址*/
                        .setPublishUrl(publishurl)
                        /*-------------------设置推流播放端方向-------------------------------
                        设置ENCODING_ORIENTATION.LAND推流播放端会横屏播放
                        设置ENCODING_ORIENTATION.PORT推流播放端会竖屏播放
                        .setEncodingOrientation(StreamingProfile.ENCODING_ORIENTATION.PORT)*/
                        .setSendingBufferProfile(new StreamingProfile.SendingBufferProfile(0.2f, 0.8f, 3.0f, 20 * 1000));
    
    • CameraStreamingSetting
    mCameraStreamingSetting = new CameraStreamingSetting();
                mCameraStreamingSetting
                        .setCameraId(Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_FRONT)
                        .setContinuousFocusModeEnabled(true)
             .setCameraPrvSizeLevel(CameraStreamingSetting.PREVIEW_SIZE_LEVEL.LARGE)                  
     .setCameraPrvSizeRatio(CameraStreamingSetting.PREVIEW_SIZE_RATIO.RATIO_16_9);
    
    • MediaStreamingManager

    刚刚提到了叠加滤镜效果,在七牛云的SDK中自带了美颜的特效。如果按照以上步骤来初始化推流的一些参数的话,相机就是使用的七牛云自带的相机,你不好去操作camera中的流数据。

    public interface StreamingPreviewCallback {
        public boolean onPreviewFrame(byte[] bytes, int width, int height, int rotation, int fmt, long tsInNanoTime);
    }
    

    这里去操作取到的byte数组很耗时,唯一觉得靠谱的方式就是通过native去调用openGL叠加。
    这一点七牛云api要开放一点,自定义滤镜效果的话就是用StreamingManager。
    StreamingManager 是类似 MediaStreamingManager 的一个类,两者的区别是:StreamingManager 不带采集,仅包含编码、封包推流模块,从功能层面可以理解为: MediaStreamingManager = 采集模块 + (处理模块) + StreamingManager。

    这里有点需要注意的是,七牛云推流时有一个鉴权的机制,你推流时需要先请求服务器,由服务器给你返回你的推流地址,笔者使用的是不需要鉴权的推流地址。关于鉴权可以参照七牛云推流端的demo。

         streamingManager = new MediaStreamingManager(this,                   mCameraPreviewAfl, mGlSurfaceView,
                       /* hw codec ----- soft codec */
                           AVCodecType.HW_VIDEO_SURFACE_AS_INPUT_WITH_HW_AUDIO_CODEC);
    
    • MicrophoneStreamingSetting (可选)
    /*------------------------麦克风参数配置-----------------------------*/
                mMicrophoneStreamingSetting = new MicrophoneStreamingSetting();
                /*希望增加蓝牙麦克风的支持,可以设置:*/
                mMicrophoneStreamingSetting.setBluetoothSCOEnabled(false);
    
    • 准备推流
    streamingManager.prepare(mCameraStreamingSetting, mMicrophoneStreamingSetting, streamingProfile);
    
                streamingManager.setStreamingStateListener(this);
    

    然而真正开始推流是在onStateChanged这个回调中:

     @Override
        public void onStateChanged(StreamingState streamingState, Object o) {
            Log.e(TAG, "StreamingState streamingState:" + streamingState + ",extra:" + o);
    
            switch (streamingState) {
                case PREPARING:
                    Log.e(TAG, "onStateChanged: "  + "准备" );
                    break;
                case READY:
    
                    // start streaming when READY
                    new Thread(new Runnable() {
                        @Override
                        public void run() {
                            if (streamingManager != null) {
                                boolean b = streamingManager.startStreaming();
                                Log.e(TAG, "run: " + "推流" + b);
                            }
                        }
                    }).start();
                    break;
                case CONNECTING:
                    Log.e(TAG, "onStateChanged: " + "已连接");
                    break;
                case STREAMING:
    
                    Log.e(TAG, "onStateChanged: " + "已发送");
                    // The av packet had been sent.
                    break;
                case SHUTDOWN:
                    Log.e(TAG, "onStateChanged: " + "推流完成");
                    // The streaming had been finished.
                    break;
                case IOERROR:
                    Log.e(TAG, "onStateChanged: " + "IO错误");
                    // Network connect error.
                    break;
                case SENDING_BUFFER_EMPTY:
                    Log.e(TAG, "onStateChanged: " + "缓冲区数据为空");
                    break;
                case SENDING_BUFFER_FULL:
                    Log.e(TAG, "onStateChanged: " + "缓冲区数据存满");
                    break;
                case AUDIO_RECORDING_FAIL:
                    Log.e(TAG, "onStateChanged: " + "录音失败");
                    // Failed to record audio.
                    break;
                case OPEN_CAMERA_FAIL:
                    Log.e(TAG, "onStateChanged: " + "打开相机失败");
                    // Failed to open camera.
                    break;
                case DISCONNECTED:
                    Log.e(TAG, "onStateChanged: " + "断开连接");
                    // The socket is broken while streaming
                    break;
            }
        }
    

    值得注意的是推流操作需要在子线程中进行。其次是需要在生命周期中及时的释放掉

    @Override
      protected void onResume() {
          super.onResume();
          streamingManager.resume();
      }
      @Override
      protected void onPause() {
          super.onPause();
          // You must invoke pause here.
          streamingManager.pause();
      }
    

    拉流端和叠加滤镜效果后面更新,实例代码LiveStreamDemo已上传至github

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