9.CameraX采集数据h264和faac推流

CameraX采集数据生成 YUV_420_888格式

通过分析接口得到ImageProxy 然后得到planes数组

 @Override
public void analyze(ImageProxy image, int rotationDegrees) { 
  int width = image.getWidth();
  int height = image.getHeight();
  //格式 YUV/RGB...
  int format = image.getFormat();
  //图像数据
  ImageProxy.PlaneProxy[] planes = image.getPlanes();
  //数组3个元素  Y U V
}

I420的排列 YYYY YYYY YYYY YYYY UUUU VVVV

对于U和V数据 排列方式可能有两种

1. planes[1] = {uuuu...}  planes[2] = {vvvv...}  

2. planes[1] = {uvuv...}  planes[2] = {vuvu...}

通过 int pixelstride = plane.getPixelStride()获取返回值 0 表示上述第一种情况 返回值1 表示上述第二种情况

YUV数据获取 需要考虑RowStride 步长问题(字节对齐)

Y数据

1) 若RowStride = width  直接通过planes[0].getBuffer获取Y数据
2) 若RowStride > width  如4*4的I420每行以8字节对齐  还需要考虑最后一行无占位数据
//用于保存获取的I420数据。大小为:y+u+v, width*height + width/2*height/2 + width/2*height/2 ByteBuffer yuv420 = 
ByteBuffer.allocate(image.getWidth() * image.getHeight() * 3 / 2);

int rowStride = plane.getRowStride();
ByteBuffer buffer = plane.getBuffer();
byte[] row = new byte[image.getWidth()];

// 每行要排除的无效数据,但是需要注意:实际测试中 最后一行没有这个补位数据 
// 因为Y数据 RowStride 为大于等于Width,所以不会出现负数导致错误
// RowStride 等于Width,则得到空数组,不丢弃数据
byte[] skipRow = new byte[rowStride - image.getWidth()]; 
for (int i = 0; i < image.getHeight(); i++) {
    buffer.get(row); 
    yuv420.put(row);
    // 不是最后一行,则丢弃此数据
    if (i < image.getHeight() - 1) {
        buffer.get(skipRow); 
    }
}
= width
> width

U与V数据

1) = width
2) > width
3) = width/2
4) > width/2

1)planes[1]中不仅包含U数据,还会包含V的数据,此时pixelStride==2

planes[1]


= width

planes[2]

= width

2)Y数据一样,可能由于字节对齐,出现RowStride大于Width的情况,与等于Width一样, planes[1]中不仅包含U 数据,还会包含V的数据,此时pixelStride==2

planes[1]

> width

planes[2]

> width

3)获取的U数据对应的RowStride等于Width/2,表示我们得到的planes[1]只包含U数据。此时pixelStride==1

= width/2

4)planes[1]只包含U数据,但是与Y数据一样,可能存在占位数据。此时pixelStride==1

> width/2

获得了摄像头采集的数据之后,我们需要获取对应的YUV数据,需要根据pixelStride判断格式,同时还需要通过 rowStride来确定是否存在无效数据,那么最终我们获取YUV数据的完整实现为

 //图像格式
        int format = image.getFormat();
        if (format != ImageFormat.YUV_420_888) {
            //抛出异常
        }

        ByteBuffer i420 = ByteBuffer.allocate(image.getWidth() * image.getHeight() * 3 / 2);
        // 3个元素 0:Y,1:U,2:V
        ImageProxy.PlaneProxy[] planes = image.getPlanes();
        // byte[]

        /**
         * Y数据
         */
        //y数据的这个值只能是:1
        int pixelStride = planes[0].getPixelStride();
        ByteBuffer yBuffer = planes[0].getBuffer();
        int rowStride = planes[0].getRowStride();

        //1、rowStride 等于Width ,那么就是一个空数组
        //2、rowStride 大于Width ,那么就是每行多出来的数据大小个byte
        byte[] skipRow = new byte[rowStride - image.getWidth()];
        byte[] row = new byte[image.getWidth()];
        for (int i = 0; i < image.getHeight(); i++) {
            yBuffer.get(row);
            i420.put(row);
            // 不是最后一行才有无效占位数据,最后一行因为后面跟着U 数据,没有无效占位数据,不需要丢弃
            if (i < image.getHeight() - 1) {
                yBuffer.get(skipRow);
            }
        }

        /**
         * U、V
         */
        for (int i = 1; i < 3; i++) {
            ImageProxy.PlaneProxy plane = planes[i];
            pixelStride = plane.getPixelStride();
            rowStride = plane.getRowStride();
            ByteBuffer buffer = plane.getBuffer();

            //每次处理一行数据
            int uvWidth = image.getWidth() / 2;
            int uvHeight = image.getHeight() / 2;

            // 一次处理一个字节
            for (int j = 0; j < uvHeight; j++) {
                for (int k = 0; k < rowStride; k++) {
                    //最后一行
                    if (j == uvHeight - 1) {
                        //uv没混合在一起
                        if (pixelStride == 1) {
                            //rowStride :大于等于Width/2
                            // 结合外面的if:
                            //  如果是最后一行,我们就不管结尾的占位数据了
                            if (k >= uvWidth) {
                                break;
                            }
                        } else if (pixelStride == 2) {
                            //uv混在了一起
                            // rowStride:大于等于 Width
                            if (k >= image.getWidth()) {
                                break;
                            }
                        }
                    }


                    byte b = buffer.get();
                    // uv没有混合在一起
                    if (pixelStride == 1) {
                        if (k < uvWidth) {
                            i420.put(b);
                        }
                    } else if (pixelStride == 2) {
                        // uv混合在一起了
                        //1、偶数位下标的数据是我们本次要获得的U/V数据
                        //2、占位无效数据要丢弃,不保存
                        if (k < image.getWidth() && k % 2 == 0) {
                            i420.put(b);
                        }
                    }
                }
            }
        }


        //I420
        byte[] result = i420.array();

旋转和缩放 可以使用openCV 或者 libyuv实现

image.png

视频编码和推流 使用h264

x264_encoder_encode(...);//编码的i_pts每次需要增长

H.264码流在网络中传输时实际是以NALU的形式进行传输的, 每个NAL之间由00 00 00 01 或者 00 00 01 进行分割

在分割符之后的第一个字节,就是表示这个nal的类型

  • 0x67:sps
  • 0x68: pps
  • 0x65: IDR
for (int i = 0; i < pi_nal; ++i) {
    int type = pp_nal[i].i_type;
    uint8_t *p_payload = pp_nal[i].p_payload;//数据
    int i_payload = pp_nal[i].i_payload;//数据长度
    if(type == NAL_SPS){
        spslen = i_payload - 4;//去掉间隔 00 00 00 01
        sps=(uint8_t)alloca(spslen);//在栈中申请内存使用完自动释放
        memcpy(sps,p_payload+4,spslen);
    }else if(type == NAL_PPS){
        ppslen = i_payload - 4;
        pps=(uint8_t)alloca(ppslen);
        memcpy(pps,p_payload+4,ppslen);
        //发送数据 sendSPSPPS(sps, spslen, pps, ppslen);
    }else{
        //发送h264 sendH264(type, p_payload, i_payload);
    }
}

音频编码和推流 faac

//输入样本  要给编码器编码的样本数
unsigned long inputSample;
unsigned long maxOutputBytes;
codec = faacEncOpen(sampleRate,channels,&inputSample,&maxOutputBytes);
inputByteNum = inputSample*2; //样本是16位  一个样本是2字节
//得到编码的各种参数配置
faacEncConfigurationPtr configurationPtr = faacEncGetCurrentConfiguration(codec);
configurationPtr->mpegVersion = MPEG4;
configurationPtr->aacObjectType=LOW;
configurationPtr->outputFormat=0;//传入0表示编码出aac裸数据 传1表示每一帧音频编码结果数据都会携带ADTS(包含采样率 声道等信息的数据头)
configurationPtr->inputFormat=FAAC_INPUT_16BIT;
faacEncSetConfiguration(codec,configurationPtr);

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