安卓硬编音视频数据推送到rtmp服务器

一.RTMP使用流程

rtmp协议的api调用顺序如下：

二.初始化RTMP，连接服务器

有两种构建rtmp服务器的方式我们使用的b站的服务器，要使用b站的服务器，你得认证一下，审核还需要大概1天得时间，除此之外，我们还可以自己构建rtmp服务器，你可以花几十块钱买个阿里云之类的云服务器，预装一个Linux系统，rtmp服务器一般是安装在linux上，他需要配合ngix等代理框架来实现

下面我们把rtmp服务器初始化，此处为了后面对视频的sps等数据保存，我们定义了一个结构体来保存RTMP和sps、pps等数据

//用于保存sps pps 结构体
typedef struct {
    RTMP *rtmp;
    int8_t *sps;//sps数组
    int8_t *pps;//pps数组
    int16_t sps_len;//sps数组长度
    int16_t pps_len;//pps数组长度
} Live;

 初始化rtmp服务器，然后对rtmp进行配置，然后链接我们java层传入的rtmp地址,如果我们的rtmp服务器配置正常且开启之后RTMP_ConnectStream函数将会返回成功

extern "C"
JNIEXPORT jboolean JNICALL
Java_com_example_rtmpdemo_mediacodec_ScreenLive_connect(JNIEnv *env, jobject thiz, jstring url_) {
    //链接rtmp服务器
    int ret = 0;
    const char *url = env->GetStringUTFChars(url_, 0);
    //不断重试，链接服务器
    do {
        //初始化live数据
        live = (Live *) malloc(sizeof(Live));
        //清空live数据
        memset(live, 0, sizeof(Live));
        //初始化RTMP,申请内存
        live->rtmp = RTMP_Alloc();
        RTMP_Init(live->rtmp);
        //设置超时时间
        live->rtmp->Link.timeout = 10;
        LOGI("connect %s", url);
        //设置地址
        if (!(ret = RTMP_SetupURL(live->rtmp, (char *) url))) break;
        //设置输出模式
        RTMP_EnableWrite(live->rtmp);
        LOGI("connect Connect");
        //连接
        if (!(ret = RTMP_Connect(live->rtmp, 0))) break;
        LOGI("connect ConnectStream");
        //连接流
        if (!(ret = RTMP_ConnectStream(live->rtmp, 0))) break;
        LOGI("connect 成功");
    } while (0);
 
    //连接失败，释放内存
    if (!ret && live) {
        free(live);
        live = nullptr;
    }
 
    env->ReleaseStringUTFChars(url_, url);
    return ret;
}

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三.发送数据到rtmp服务器

java层我们通过Camera2来获取视频数据，AudioRecord来进行录音，再通过MediaCodec实现编码，cameara2的api调用比较繁琐，可以去我的github项目中查看具体的使用方法，总之就是把采集到视频数剧转换成nv12，使用MediaCodec来将yuv数据编码成h264码流，然后把h264数据通过jni方法传递到我们的Native层，现在我们来看一下Native中收到了数据后的操作：

//发送数据到rtmp服务器端
extern "C"
JNIEXPORT jboolean JNICALL
Java_com_example_rtmpdemo2_mediacodec_ScreenLive_sendData(JNIEnv *env, jobject thiz,
                                                          jbyteArray data_, jint len,
                                                          jlong tms, jint type) {
    // 确保不会取出空的 RTMP 数据包
    if (!data_) {
        return 0;
    }
    int ret;
    int8_t *data = env->GetByteArrayElements(data_, NULL);
 
    if (type == 1) {//视频
        LOGI("开始发送视频 %d", len);
        ret = sendVideo(data, len, tms);
    } else {//音频
        LOGI("开始发送音频 %d", len);
        ret = sendAudio(data, len, tms, type);
    }
 
    env->ReleaseByteArrayElements(data_, data, 0);
    return ret;
}

收到视频数据后，需要判断是否是sps、pps数据，如果是，把他们缓存到结构体中，后续的I帧进入时我们再把sps、pps添加到头部，因为直播中任意时刻进入的用户想播放必须先解析sps/pps这些配置数据才行

/**
 *发送帧数据到rtmp服务器
 *把pps和sps缓存下来，放在每一个I帧前面，
 */
int sendVideo(int8_t *buf, int len, long tms) {
    int ret = 0;
    //当前时sps,缓存sps、pps 到全局变量
    if (buf[4] == 0x67) {
        //判断live是否缓存过，liv缓存过不再进行缓存
        if (live && (!live->sps || !live->pps)) {
            saveSPSPPS(buf, len, live);
        }
        return ret;
    }
 
    //I帧，关键帧,非关键帧直接推送帧数据
    if (buf[4] == 0x65) {
        LOGI("找到关键帧,先发送sps数据 %d", len);
        //先推送sps、pps
        RTMPPacket *SPpacket = createSPSPPSPacket(live);
        sendPacket(SPpacket);
    }
    //推送帧数据
    RTMPPacket *packet = createVideoPacket(buf, len, tms, live);
    ret = sendPacket(packet);
    return ret;
}

RTMP协议发送的是RTMPPacket数据包，其中sps和pps的数据包为：

/**
 * 创建sps和pps的RTMPPacket
 */
RTMPPacket *createSPSPPSPacket(Live *live) {
    //sps、pps的packet
    int body_size = 16 + live->sps_len + live->pps_len;
    LOGI("创建sps Packet ,body_size:%d", body_size);
    RTMPPacket *packet = (RTMPPacket *) malloc(sizeof(RTMPPacket));
    //初始化packet数据,申请数组
    RTMPPacket_Alloc(packet, body_size);
    int i = 0;
    //固定协议字节标识
    packet->m_body[i++] = 0x17;
    packet->m_body[i++] = 0x00;
    packet->m_body[i++] = 0x00;
    packet->m_body[i++] = 0x00;
    packet->m_body[i++] = 0x00;
    packet->m_body[i++] = 0x01;
    //sps配置信息
    packet->m_body[i++] = live->sps[1];
    packet->m_body[i++] = live->sps[2];
    packet->m_body[i++] = live->sps[3];
    //固定
    packet->m_body[i++] = 0xFF;
    packet->m_body[i++] = 0xE1;
    //两个字节存储sps长度
    packet->m_body[i++] = (live->sps_len >> 8) & 0xFF;
    packet->m_body[i++] = (live->sps_len) & 0xFF;
    //sps内容写入
    memcpy(&packet->m_body[i], live->sps, live->sps_len);
    i += live->sps_len;
 
    //pps开始写入
    packet->m_body[i++] = 0x01;
    //pps长度
    packet->m_body[i++] = (live->pps_len >> 8) & 0xFF;
    packet->m_body[i++] = (live->pps_len) & 0xFF;
    memcpy(&packet->m_body[i], live->pps, live->pps_len);
 
    //设置视频类型
    packet->m_packetType = RTMP_PACKET_TYPE_VIDEO;
    packet->m_nBodySize = body_size;
    //通道值，音视频不能相同
    packet->m_nChannel = 0x04;
    packet->m_nTimeStamp = 0;
    packet->m_hasAbsTimestamp = 0;
    packet->m_headerType = RTMP_PACKET_SIZE_LARGE;
    packet->m_nInfoField2 = live->rtmp->m_stream_id;
    return packet;
}

普通帧数据的构建方式，注意就是I帧和非I帧，RTMPPacket的起始字节是不同的

/**
 * 创建帧内数据的RTMPPacket,I帧和非关键帧都在此合成RTMPPacket
 */
RTMPPacket *createVideoPacket(int8_t *buf, int len, long tms, Live *live) {
    buf += 4;
    len -= 4;
    RTMPPacket *packet = (RTMPPacket *) malloc(sizeof(RTMPPacket));
    int body_size = len + 9;
    LOGI("创建帧数据 Packet ,body_size:%d", body_size);
    //初始化内部body数组
    RTMPPacket_Alloc(packet, body_size);
 
    packet->m_body[0] = 0x27;//非关键帧
    if (buf[0] == 0x65) {//关键帧
        packet->m_body[0] = 0x17;
    }
    //固定
    packet->m_body[1] = 0x01;
    packet->m_body[2] = 0x00;
    packet->m_body[3] = 0x00;
    packet->m_body[4] = 0x00;
    //帧长度，4个字节存储
    packet->m_body[5] = (len >> 24) & 0xFF;
    packet->m_body[6] = (len >> 16) & 0xFF;
    packet->m_body[7] = (len >> 8) & 0xFF;
    packet->m_body[8] = (len) & 0xFF;
    //copy帧数据
    memcpy(&packet->m_body[9], buf, len);
 
    //设置视频类型
    packet->m_packetType = RTMP_PACKET_TYPE_VIDEO;
    packet->m_nBodySize = body_size;
    //通道值，音视频不能相同
    packet->m_nChannel = 0x04;
    packet->m_nTimeStamp = tms;
    packet->m_hasAbsTimestamp = 0;
    packet->m_headerType = RTMP_PACKET_SIZE_LARGE;
    packet->m_nInfoField2 = live->rtmp->m_stream_id;
    return packet;
}

发送代码，这样我们就把视频数据发送出去了

//将rtmp包发送出去
int sendPacket(RTMPPacket *packet) {
    int r = RTMP_SendPacket(live->rtmp, packet, 0);
    RTMPPacket_Free(packet);
    free(packet);
    LOGI("发送packet: %d ", r);
    return r;
}

四.发送音频数据到服务器

音频使用AudioRecord来进行录音，同样使用MediaCodec来将pcm原始音频数据编码成AAC格式的数据推送给服务器，具体的代码前期也有写过，具体查看一下demo代码，需要注意的点是rtmp协议在发送音频数据之前要先发一个固定音频格式头：0x12, 0x08

java层在编码开始前先发送音频头：

        //发送音频头
        RTMPPacket rtmpPacket = new RTMPPacket();
        byte[] audioHeadInfo = {0x12, 0x08};
        rtmpPacket.setBuffer(audioHeadInfo);
        rtmpPacket.setType(AUDIO_HEAD_TYPE);
        screenLive.addPacket(rtmpPacket);

native中根据java层传递的type进行判断，音频头的RTMPPacket数据第二个字节为为0x00,普通的音频为0x01

//创建audio包
RTMPPacket *createAudioPacket(int8_t *buf, int len, long tms, int type, Live *live) {
    int body_size = len + 2;
    RTMPPacket *packet = (RTMPPacket *) malloc(sizeof(RTMPPacket));
    RTMPPacket_Alloc(packet, body_size);
    packet->m_body[0] = 0xAF;
    if (type == 2) {//音频头
        packet->m_body[1] = 0x00;
    } else {//正常数据
        packet->m_body[1] = 0x01;
    }
    memcpy(&packet->m_body[2], buf, len);
    //设置音频类型
    packet->m_packetType = RTMP_PACKET_TYPE_AUDIO;
    packet->m_nBodySize = body_size;
    //通道值，音视频不能相同
    packet->m_nChannel = 0x05;
    packet->m_nTimeStamp = tms;
    packet->m_hasAbsTimestamp = 0;
    packet->m_headerType = RTMP_PACKET_SIZE_LARGE;
    packet->m_nInfoField2 = live->rtmp->m_stream_id;
    return packet;
}

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