网络直播平台搭建中音视频方向进阶路线及资源合集

网络直播平台搭建中音视频方向进阶路线及资源合集

1.媒体部分

我们这篇文章不再从音视频专业知识开始,而Android系统API的角度,逐层深入.

1.1 原始版本

我们最开始接触的摄像拍照是通过Intent调用系统摄像头:

Intent intent=new Intent(); // 指定开启系统相机的Action intent.setAction(MediaStore.ACTION_IMAGE_CAPTURE); intent.addCategory(Intent.CATEGORY_DEFAULT); // 根据文件地址创建文件 File file=new File(FILE_PATH); // 把文件地址转换成Uri格式 Uri uri=Uri.fromFile(file); // 设置系统相机拍摄照片完成后图片文件的存放地址 intent.putExtra(MediaStore.EXTRA_OUTPUT, uri); 复制代码

我们要播放视频最原始的是基于VideoView系统控件.

但是系统相机和系统控件VideoView的局限性都是可定制型太差,系统相机的图像分辨率,视频码率以及VideoView的进度条等.

1.2 初级版本

接下来,Android开发中我们接触到最上层的两个API(Android官方提供了的么:github.com/android/med… 包含了MediaRecorder VideoPlayer等)是:

MediaRecorder 音频/视频采集 对应上图蓝色部分, 参考 github.com/werbhelius/… 实现MediaPlayer 音频/视频播放, (VideoView封装了MediaPlayer),对应上图绿色部分 参考:github.com/crossle/Med… 实现

MediaRecorder示例:

mediaRecorder = new MediaRecorder(); // 创建 mediaRecorder.reset(); // 设置为空闲模式 可以赋属性了 mediaRecorder.setCamera(mCamera);// 设置一个摄像头用于录制。 // 使用SurfaceView预览 mediaRecorder.setPreviewDisplay(mSurfaceHolder.getSurface()); // 1.设置采集声音 // mediaRecorder.setAudioSource(MediaRecorder.AudioSource.MIC); // 设置采集图像 mediaRecorder.setVideoSource(MediaRecorder.VideoSource.CAMERA); // 2.设置视频，音频的输出格式 mp4 mediaRecorder.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.DEFAULT); // 开始录制 mediaRecorder.prepare(); mediaRecorder.start(); 复制代码

MediaRecorder示例:

MediaPlayer mMediaPlayer = new MediaPlayer(); mMediaPlayer.setDataSource(mContext, mUri, mHeaders); mMediaPlayer.setDisplay(mSurfaceHolder); mMediaPlayer.prepareAsync(); 复制代码

示例代码简单介绍了一下MediaRecorder和MediaRecorder的API,参考上面提供的demo已经可以实现简单的播放器和音视频录制功能了.上面我们又引出两个接口来:Camera, Surface. 拍照等功能我们都可以使用Camera的接口实现,关于Camera的API可以参考google的demo:github.com/googlearchi… Surface我们接下来介绍.

1.3 进阶版本

上面的的MediaRecorder,MediaPlayer直接封装了图中的蓝色部分与绿色部分.它们将输入编码复用以及解码解复用输出封装到了一起,可定制性差: 1.MediaPlayer只支持固定的编码和封装,不支持rtmp等 2.MediaRecorder无法支持mp3,opus, ogg等编码,无法对采集到音视频做预处理(比如变声,美颜等)

基于上述几个原因,我们再认识几个API:

视频采集 Camera音频采集 AudioRecorder视频预处理:SurfaceTexture, Surface, EGL ,GLES10音视频编码 MediaCodec MediaFormat音视频封装(复用) MediaMuxer音视频(解复用) MediaExtractor音视频解码 MediaCodec视频预览 SurfaceView, GLSurfaceView, TextureView音频播放 AudioTrack

上述API Android也为我们提供了示例https://github.com/google/grafika,里面包含的示例相当全面:

Play video (TextureView). 基于MediaCodec ,MediaExtractor, TextureView封装的播放器,可以帮助理解这几个api.Continuous capture. 基于Camera,GLES20,SurfaceTexture,SurfaceView,MediaCodec实现的建议的视频录制器.Double decode. 类似于Play video示例,只是解码两路视频渲染到TextureView.Hardware scaler exerciser. 演示OpenGL进行画面缩放Live camera (TextureView). 演示Camera,SurfaceTexture以及TextureView使用Multi-surface test. 演示三路视频渲染Play video (SurfaceView). 类似于Play video (TextureView),只是输出从TextureView变成了SurfaceView.Record GL app. 基于FBO同时将摄像头采集数据输出到编码器和屏幕,FBO是实时美颜的关键技术.Record Screen using MediaProjectionManager.基于MediaProjectionManager将屏幕内容录制成文件.之前我们的输入都是摄像头,Android5.0开始提供了MediaProjectionManager,可以对屏幕内容进行采集.Scheduled swap. 了解一个新伙伴ChoreographerShow + capture camera. 摄像头同时输出到文件和屏幕(与"RecordFBOActivity"输出对象变成了GLSurfaceView)Simple Canvas in TextureView. 一般的我们把基于OpenGL的渲染称为"硬"渲染,基于Canvas的称为"软"渲染,这个示例展示了如何通过Canvas绘制到TextureViewSimple GL in TextureView. 可以理解为实现了GLThread的TextureView.Texture from Camera. Camera->SurfaceTexture->SurfaceViewColor bars. Canvas绘制示例OpenGL ES Info. 获取OpenGL 版本等相关信息glTexImage2D speed test. 纹理上传示例,从图片装换为OpenGL纹理,又要认识一个新伙伴: glTexImage2D().glReadPixels speed test. OpenGL纹转换为图片(RGBA/YUV),再认识一个新伙伴 glReadPixels()

上面的demo主要是图形相关的,编解码器观光一下官方文档:developer.android.google.cn/reference/a… 已经不能再明白了.

 

 

 

此外,想弄明白MediaCodec,还需要了解一个数据结构ByteBuffer(移步官方文档了解一下? developer.android.google.cn/reference/j…)

如果学习完这些,那么恭喜你,你已经对音视频相关知识有了一些了解了.接下来你可以试着去接触一下著名的android-gpuimage,以及了解OpenGL相关的FBO,PBO,Texture等,可以处理视频编辑,简单实现美颜等滤镜了. 推荐一些OpenGL相关文章:

第一个OpenGL程序:blog.csdn.net/fuyajun01/a…计算机图形学网络课程:netclass.csu.edu.cn/NCourse/hep…LearnOpenGl-CN:learnopengl-cn.readthedocs.io/zh/latest/0…opengl-tutorial:learnopengl-cn.readthedocs.io/zh/latest/0…OpenGl Pixel Buffer Object(PBO):www.songho.ca/opengl/gl_p…OpenGL深入探索——缓冲区对象（*BO）:blog.csdn.net/panda1234le…OpenGL深入探索——像素缓冲区对象 （PBO）:blog.csdn.net/panda1234le…Android 关于美颜/滤镜 利用PBO从OpenGL录制视频:www.jianshu.com/p/3bc4db687…EGL API NotesLearn OpenGL ES:www.learnopengles.com/android-les…OpenGL Transformation:www.songho.ca/opengl/gl_t…glsl_tutorial:zach.in.tu-clausthal.de/teaching/cg…GLSL ES（OpenGL ES着色器语言）_WebGL笔记9:www.ayqy.net/blog/glsl-e…OpenGL 纹理坐标 和 顶点坐标映射关系 详解:blog.csdn.net/xipiaoyouzi…www.khronos.org/registry/EG… OpenGL中FrameBuffer使用:blog.csdn.net/wl_soft50/a…

1.4 高级版本

进阶版本中处理的都是Java层数据,有时候我们要编码mp3,opus等,手机硬件编码器(就是MediaCodec)不支持,我们需要引入编解码器库(lame,opus),这些库都是c/cpp实现,我们要经过jni封装,但是jni是有消耗的,那么我们可以不可以直接在c/cpp层实现采集,编码,播放呢? 当然是YES,下面我们再来了解一下jni层的API:

图像采集: 图像采集可以使用Java Camera,通过给Camera Surface,Surface再给jni的MediaCodec,也可以试试<camera/NdkCameraManager.h>声音采集: 了解一下<SLES/OpenSLES_Android.h> , <SLES/OpenSLES.h>, opensl的文档太粗陋,给你一份Android官方demo:github.com/android/ndk…编解码: 了解一下<media/NdkMediaCodec.h>封装(复用)器: <media/NdkMediaMuxer.h>解封装(解复用)器: <media/NdkMediaExtractor.h>图像渲染: ndk-bundle/toolchains/llvm/prebuilt/darwin-x86_64/sysroot/usr/include下的EGL, GLES, GLES2, GLES3等

 

 

 

如果了解到这,那么恭喜你,可以继续学习一些其他库了:

lamemp3:Android只支持mp3解码,不支持mp3编码,幸好有lame:官网, 使用示例 文章介绍: 带你写一个Mp文件解析器-Mp3文件结构全解析(一),带你写一个Mp文件解析器-Mp3文件结构全解析(二)opus: 实时语音场景的首选是opus,但是Android还是只能解码不能编码,索性移步:官网,文章介绍Opus从入门到精通(一):简介,Opus从入门到精通(二):编解码器使用, Opus从入门到精通(三)手撸一个Opus编码程序,Opus从入门到精通(四)Opus解码程序实现,Opus从入门到精通(五)OggOpus封装器全解析,学习到这应该不再需要demo了,自己动手来一个吧aac: Android支持了aac硬件编解码,但是出于编码效率以及低端手机考虑,了解一下FAACx264: Android默认支持了h264的编解码,但也是出于编码效率及低端手机考虑,了解一下x264ffmpeg: 现在终于可以了解下传说中的ffmpeg了,音视频界的万能神器.

1.5 终极阶段

现在你可以更深入的了解声音的本质,特性,图像的压缩原理等等,去理解时域与频域,去学习charlesliuyx.github.io/2018/02/18/…,这个时候可以把高等数学和线性代数翻出来了.

2.媒体部分

传输部分我们音视频领域主要用到的应用层协议:

httprtmprtc

2.1基于http的音视频传输

Android上面的系统播放器MediaPlayer默认支持http的,可以传入一个远程的mp4地址给MediaPlayer播放.但是这种只能实现点播,如果要在http上实现直播的话,了解一下HLS以及HttpFLV:www.jianshu.com/p/32417d8ee…

2.2 rtmp

rtmp是adobe的产物,主要用于直播场景,主播一路上行,观众多路下行

深入理解rtmp(一)之开发环境搭建深入理解rtmp(二)之C++脚手架搭建深入理解rtmp(三)之手把手实现握手协议深入理解rtmp(四)之协议实现分析

具体资源,文章里都有介绍了

2.3 rtc

rtmp实现了直播,但要互动直播就需要rtc了.现在好多都是基于webrtc的二次开发.

How to get started with WebRTC and iOS without wasting 10 hours of your life:ninjanetic.com/how-to-get-…WebRTC 1.0: Real-time Communication Between Browsers:www.w3.org/TR/webrtc/#…Android之WebRTC介绍:www.tuicool.com/articles/Vv…SDP for the WebRTC:tools.ietf.org/id/draft-na…WebRTC 1.0: Real-time Communication Between Browsers:w3c.github.io/webrtc-pc/

3.资源整理

3.1 摄像头及录制相关

github.com/aserbao/And… : 自定义Android相机(仿抖音)，其中功能包括视频人脸识别贴纸，分段录制，回滚删除，倒计时录制，视频裁剪，视频帧处理，获取视频第一帧，关键帧，视频旋转，滤镜添加，水印添加，Gif合成到视频，文字转视频，图片转视频，音视频合成，音频变声处理，SoundTouch，Fmod音频处理。github.com/CJT2325/Cam… : 仿微信拍照Android控件（轻触拍照，长按摄像）github.com/wuhaoyu1990… : Real-time Filter Camera&VideoRecorder And ImageEditor With Face Beauty For Android---包含美颜等40余种实时滤镜相机，可拍照、录像、图片修改,吸取了gpuimage很多滤镜github.com/android/cam… : 谷歌官方demo

3.2 webrtc

Pion WebRtc(github.com/pion/webrtc ):Pure Go implementation of the WebRTC APIWebRtc 学而思镜像(gitlab.com/webrtc-mirr…):WebRtc声网镜像(webrtc.agora.io/mirror/)Flutter-p2p-engine(gitee.com/cdnbye/flut…):Flutter视频/直播APP省流量&加速,基于webrtcAndroid-p2p-engine(gitee.com/cdnbye/andr…):传输能力基于WebRTC Datachannel,可以与CDNBye的Web端插件互联互通UnityRenderStreaming(github.com/Unity-Techn…):Streaming Server for unityWebRTC的拥塞控制和带看策略(mp.weixin.qq.com/s/Ej63-FTe5…):WebRTC拥塞控制策略(www.freehacker.cn/media/webrt…)Google's BBR拥塞控制算法如何对抗diu丢包(blog.csdn.net/dog250/arti…)RTP Media Congestion Avoidance Techniques:datatracker.ietf.org/wg/rmcat/ch…medooze/media-server(github.com/medooze/med…):WebRTC Media Server涂鸦开源voip:gitee.com/tucodec/rel…Jackarain/avplayer(github.com/Jackarain/a…):一个基于FFmpeg、libtorrent的P2P播放器实现EricssonResearch/openwebrtc:A cross-platform WebRTC client framework based on GStreamer www.openwebrtc.orgwebrtc/apprtc: The video chat demo app based on WebRTC. This project is currently on HOLD with minimal maintenance. appr.tcAirenSoft/OvenMediaEngine: OvenMediaEngine (OME) is a streaming engine for real-time live broadcasting with ultra-low latency. OvenMediaEngine.com/omerunner365/read_book:一点点从基础做起 从音视频协议原文精读翻译做起，欢迎交流指导！WebRTC in the real world: STUN, TURN and signaling:www.html5rocks.com/en/tutorial…WebRTC 的 Android 2 Android 实现:blog.csdn.net/youmingyu/a…webrtc进阶-信令篇-之四： 如何为WebRTC项目选择信令协议pristineio/webrtc-build-scripts: A set of build scripts useful for building WebRTC libraries for Android and iOS.weizhenwei www.jianshu.com/u/102fafe8c… Webrtc源码分析相关博客WebRTC代码走读（八）：代码目录结构:blog.csdn.net/wanghorse/a…WEBRtc相关:www.wolfcstech.com/archives/

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