直播推流方案及过程分解

直播过程

1.相机预览及数据采集Camera — 取数据(onPreviewFrame(Byte[] rawFrameData, Camera camera))
2.原始帧处理(Rotate旋转/Scale缩放:使用Libyuv/FFmpeg等工具库)
3.编码器编码得到相应的h24数据(openh264库编码)
4.发送给流媒体服务器 (librtmp库推流)
5.服务器接受及转发

一、数据采集及预览

1.Surfaceview+Camera
2.GLSurfaceView +SurfaceTexture (openglees 做滤镜美颜功能)

二、原始帧处理

onPreviewFrame 默认得到的是NV21格式的数据,需要转换程I420
2.1转换I420(YUV420P)

为什么要使用转I420
1.Camera预览格式:NV21、YV12 ,默认是NV21 格式
2.H264编码必须要用 I420格式的YUV420

YUV420的几种格式

NV12,NV21,YV12,I420都属于YUV420,但是YUV420 又分为YUV420P,YUV420SP,P与SP区别就是,前者YUV420P UV顺序存储,而YUV420SP则是UV交错存储,这是最大的区别,具体的yuv排序就是这样的:
I420: YYYYYYYY UU VV ->YUV420P
YV12: YYYYYYYY VV UU ->YUV420P
NV12: YYYYYYYY UVUV ->YUV420SP
NV21: YYYYYYYY VUVU ->YUV420SP

Libyuv库是一个专门对YUV数据进行转换缩放旋转的库

YUV是Google已经开源了专门用于YUV数据的处理的库。它拥有如下特性
1、libYUV是一个开源的实现各种YUV,RGB色彩之间的转换、旋转、缩放
2、支持windows、linux系统,支持x86、arm架构
3、支持SSE、AVX、NEON加速,在编译时会根据硬件平台旋转使用的实现方式
源码地址:
https://chromium.googlesource.com/libyuv/libyuv/

三、视频编码

3.1.MediaCodec
NV21 格式并不是所有机器的 MediaCodec 都支持这种格式作为编码器的输入格式。 因此,在初始化 MediaCodec 的时候,我们需要通过 codecInfo.getCapabilitiesForType 来查询机器上的 MediaCodec 实现具体支持哪些 YUV 格式作为输入格式。一般来说,起码在 4.4+ 的系统上,这两种格式在大部分机器上都有支持:
MediaCodecInfo.CodecCapabilities.COLOR_FormatYUV420Planar
MediaCodecInfo.CodecCapabilities.COLOR_FormatYUV420SemiPlanar
两种格式分别是 YUV420P 和 NV21,如果机器上只支持 YUV420P 格式,则需要先将摄像头输出的 NV21 格式先转换成 YUV420P,才能送入编码器进行编码,否则最终出来的视频就会花屏,或者颜色出现错乱。

3.2.FFMpeg+x264/openh264
H264编码必须要用 I420格式

3.3软硬编对比
从上面的分析来看,硬编的好处主要在于速度快,而且系统自带,不需要引入外部的库,但是特性支持有限,而且硬编的压缩率一般偏低。对于软编码来说,虽然速度较慢,但是压缩率比较高,而且支持的 H264 特性也会比硬编码多很多,相对来说比较可控。就可用性而言,在 4.4+的系统上,MediaCodec 的可用性是能够基本保证的,但是不同等级机器的编码器能力会有不少差别,建议可以根据机器的配置,选择不同的编码器配置。

四、rtmp推流

使用librtmp库推流

五、服务器搭建

nginx-rtmp-module搭建rtmp流媒体服务器

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