同一路RTSP|RTMP流如何同时回调YUV和RGB数据实现渲染和算法分析

本文涉及的产品
视觉智能开放平台,图像通用资源包5000点
视觉智能开放平台,分割抠图1万点
视觉智能开放平台,视频通用资源包5000点
简介: 我们播放RTSP|RTMP流,如果需要同时做渲染和算法分析的话,特别是渲染在上层实现(比如Unity),算法是python这种情况,拉两路流,更耗费带宽和性能,拉一路流,同时回调YUV和RGB数据也可以,但是更灵活的是本文提到的按需转算法期望的RGB数据,然后做算法处理

技术背景

我们在做RTSP|RTMP播放器的时候,有这样的技术诉求,开发者希望同时回调YUV、RGB数据,特别是Unity场景下,YUV数据用于渲染,RGB数据用于做视觉算法分析,拿到的RGB数据,想办法和python通信,发给python做视觉算法处理。

一般来说,如果设备带宽和性能比较好的话,可以直接拉两路流,同时解码回调需要的数据,当然,一般是不建议这么做,特别是4K+分辨率的流,同时解两路,耗费性能,没有必要。

另外一种,可以修改播放器底层逻辑,实现同时回调YUV和RGB数据,但是,我们知道,大多场景,RGB数据做算法分析的话,不一定需要全帧和高分辨率,考虑到算法处理能力,比如,有可能一秒钟只需要处理5-10帧,而且,有的视觉算法对高分辨率数据支持不好(比如分析4K的)。

那么,比较好的方式是,回调YUV数据,然后,RGB数据,提供上层接口,按需转,转过后的RGB数据,发给python或者其他算法就好。

技术实现

基于上述场景,我们做了以下的方案:

image.gif

1. 设置回调YUV数据:

video_frame_call_back_ = new SP_SDKVideoFrameCallBack(SetVideoFrameCallBackV2);
NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetVideoFrameCallBack(player_handle_, (Int32)NT.NTSmartPlayerDefine.NT_SP_E_VIDEO_FRAME_FORMAT.NT_SP_E_VIDEO_FRAME_FROMAT_I420, IntPtr.Zero, video_frame_call_back_);

image.gif

2. 如果是做YUV到RGB数据转换:

/*
 * SmartPlayer.cs
 * Author: https://daniusdk.com
 * WeChat: xinsheng120
 */
rgb_frame.format_ = (int)NT.NTSmartPlayerDefine.NT_SP_E_VIDEO_FRAME_FORMAT.NT_SP_E_VIDEO_FRAME_FORMAT_ARGB;
rgb_frame.width_ = video_frame.width_;
rgb_frame.height_ = video_frame.height_;
rgb_frame.timestamp_ = video_frame.timestamp_;
rgb_frame.stride0_ = video_frame.width_ * 4;
rgb_frame.stride1_ = 0;
rgb_frame.stride2_ = 0;
rgb_frame.stride3_ = 0;
Int32 argb_size = rgb_frame.stride0_ * rgb_frame.height_;
rgb_frame.plane0_ = Marshal.AllocHGlobal(argb_size);
NTSmartPlayerSDK.NT_SP_I420ToARGB(video_frame.plane0_, video_frame.stride0_, video_frame.plane1_, video_frame.stride1_, video_frame.plane2_, video_frame.stride2_,
   rgb_frame.plane0_, rgb_frame.stride0_, video_frame.width_, video_frame.height_);

image.gif

3. 这里可以看到,我们设计了I420到ARGB的接口:

/*
 * smart_player_sdk.cs
 * Author: https://daniusdk.com
 * WeChat: xinsheng120
 */
[DllImport(@"SmartPlayerSDK.dll")]
public static extern UInt32 NT_SP_I420ToARGB(IntPtr src_y_plane, Int32 src_y_stride,
    IntPtr src_u_plane, Int32 src_u_stride,
    IntPtr src_v_plane, Int32 src_v_stride,
    IntPtr dst_argb_plane, Int32 dst_argb_stride,
    Int32 width, Int32 height);

image.gif

好多算法,对高分辨率数据支持并不友好,于是我们做了分辨率缩放接口,拿到yuv数据后,先做缩放,然后再做yuv到rgb的转换。

/*
 * SmartPlayer.cs
 * Author: https://daniusdk.com
 * WeChat: xinsheng120
 */
 
int scale_width = 1280;
int scale_height = 720;
int scale_y_stride = scale_width;
int scale_u_stride = (scale_width + 1) / 2;
int scale_v_stride = scale_u_stride;
int scale_y_size = scale_y_stride * scale_height;
int scale_u_size = scale_u_stride * ((scale_height + 1) / 2);
int scale_v_size = scale_u_size;
NT_SP_VideoFrame scale_frame = new NT_SP_VideoFrame();
scale_frame.width_ = scale_width;
scale_frame.height_ = scale_height;
scale_frame.plane0_ = Marshal.AllocHGlobal(scale_y_size);
scale_frame.plane1_ = Marshal.AllocHGlobal(scale_u_size);
scale_frame.plane2_ = Marshal.AllocHGlobal(scale_v_size);
NTSmartPlayerSDK.NT_SP_I420Scale(video_frame.plane0_, video_frame.stride0_,
    video_frame.plane1_, video_frame.stride1_,
    video_frame.plane2_, video_frame.stride2_,
    video_frame.width_, video_frame.height_,
    scale_frame.plane0_, scale_y_stride,
    scale_frame.plane1_, scale_u_stride,
    scale_frame.plane2_, scale_v_stride,
    scale_frame.width_, scale_frame.height_, 3);
rgb_frame.format_ = (int)NT.NTSmartPlayerDefine.NT_SP_E_VIDEO_FRAME_FORMAT.NT_SP_E_VIDEO_FRAME_FORMAT_ARGB;
rgb_frame.width_ = scale_frame.width_;
rgb_frame.height_ = scale_frame.height_;
rgb_frame.stride0_ = scale_frame.width_ * 4;
rgb_frame.stride1_ = 0;
rgb_frame.stride2_ = 0;
rgb_frame.stride3_ = 0;
Int32 argb_size = rgb_frame.stride0_ * rgb_frame.height_;
rgb_frame.plane0_ = Marshal.AllocHGlobal(argb_size);
NTSmartPlayerSDK.NT_SP_I420ToARGB(scale_frame.plane0_, scale_y_stride, scale_frame.plane1_, scale_u_stride, scale_frame.plane2_, scale_v_stride,
    rgb_frame.plane0_, rgb_frame.stride0_, scale_frame.width_, scale_frame.height_);

image.gif

有了rgb数据,下一步,就是如何跟python通信的问题,在此之前,我们有专门写过一篇blog,跟python交互,有多种方式,比如共享内存、通过UDP发送或者写bitmap文件,然后python实时读取就好。以写bitmap为例(Linux demo),开始播放后,video frame数据回调处理如下:

extern "C" void NT_SDK_SDKVideoFrameCallBack(NT_HANDLE handle, NT_PVOID user_data, NT_UINT32 status,
    const NT_SP_VideoFrame* frame)
{
    if (!frame)
        return;
    fprintf(stdout, "OnSDKVideoFrameCallBack handle:%p frame:%p, timestamp:%llu\n", handle, frame, frame->timestamp_);
#if NEED_SAVE_BITMAP
    if (NT_SP_E_VIDEO_FRAME_FORMAT_RGB32 == frame->format_
        || NT_SP_E_VIDEO_FRAME_FORMAT_ARGB == frame->format_) {
        struct timeval tv;
        if (gettimeofday(&tv, nullptr) != 0) {
            fprintf(stderr, "save bitmap file call gettimeofday failed");
            return;
        }
        uint64_t local_time_us = tv.tv_sec*UINT64_C(1000000) + tv.tv_usec;
        char file_name[128] = { 0 };
        sprintf(file_name, "./outbitmaps/%llu.bmp", (unsigned long long)local_time_us);
        if (!save_bitmap_file(frame->width_, frame->height_, frame->plane0_, frame->stride0_, frame->stride0_*frame->height_, file_name))
            fprintf(stderr, "save bitmap file failed, name:%s", file_name);
        else
            g_bitmap_file_names_.emplace_back(file_name);
        while (g_bitmap_file_names_.size() > 32) {
            remove(g_bitmap_file_names_.front().c_str());
            g_bitmap_file_names_.pop_front();
        }
    }
#endif // NEED_SAVE_BITMAP
}

image.gif

video frame回调后的数据,直接调用save_bitmap_file()实现bitmap文件写入,python程序,只需要到指定的文件夹下,读取生成的bitmap,然后做算法分析即可。拿到rgb数据,当然也可以通过共享内存或UDP直接发出去。

总结

我们播放RTSP|RTMP流,如果需要同时做渲染和算法分析的话,特别是渲染在上层实现(比如Unity),算法是python这种情况,拉两路流,更耗费带宽和性能,拉一路流,同时回调YUV和RGB数据也可以,但是更灵活的是本文提到的按需转算法期望的RGB数据,然后做算法处理。以上是大概的逻辑实现,感兴趣的开发者,可以单独跟我交流。

相关文章
|
24天前
|
传感器 机器学习/深度学习 算法
【使用 DSP 滤波器加速速度和位移】使用信号处理算法过滤加速度数据并将其转换为速度和位移研究(Matlab代码实现)
【使用 DSP 滤波器加速速度和位移】使用信号处理算法过滤加速度数据并将其转换为速度和位移研究(Matlab代码实现)
113 1
|
1月前
|
机器学习/深度学习 算法 调度
14种智能算法优化BP神经网络(14种方法)实现数据预测分类研究(Matlab代码实现)
14种智能算法优化BP神经网络(14种方法)实现数据预测分类研究(Matlab代码实现)
187 0
|
2月前
|
机器学习/深度学习 Dragonfly 人工智能
基于蜻蜓算法优化支持向量机(DA-SVM)的数据多特征分类预测研究(Matlab代码实现)
基于蜻蜓算法优化支持向量机(DA-SVM)的数据多特征分类预测研究(Matlab代码实现)
|
3月前
|
传感器 机器学习/深度学习 分布式计算
卡尔曼滤波的多传感器数据融合算法
卡尔曼滤波的多传感器数据融合算法
350 0
|
19天前
|
运维 监控 JavaScript
基于 Node.js 图结构的局域网设备拓扑分析算法在局域网内监控软件中的应用研究
本文探讨图结构在局域网监控系统中的应用,通过Node.js实现设备拓扑建模、路径分析与故障定位,提升网络可视化、可追溯性与运维效率,结合模拟实验验证其高效性与准确性。
139 3
|
21天前
|
存储 监控 算法
企业电脑监控系统中基于 Go 语言的跳表结构设备数据索引算法研究
本文介绍基于Go语言的跳表算法在企业电脑监控系统中的应用,通过多层索引结构将数据查询、插入、删除操作优化至O(log n),显著提升海量设备数据管理效率,解决传统链表查询延迟问题,实现高效设备状态定位与异常筛选。
65 3
|
1月前
|
算法 数据挖掘 定位技术
基于密度的聚类算法能够在含有噪声的数据集中识别出任意形状和大小的簇(Matlab代码实现)
基于密度的聚类算法能够在含有噪声的数据集中识别出任意形状和大小的簇(Matlab代码实现)
|
17天前
|
存储 边缘计算 算法
【太阳能学报EI复现】基于粒子群优化算法的风-水电联合优化运行分析(Matlab代码实现)
【太阳能学报EI复现】基于粒子群优化算法的风-水电联合优化运行分析(Matlab代码实现)
|
1月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 运维
改进的遗传算法优化的BP神经网络用于电厂数据的异常检测和故障诊断
改进的遗传算法优化的BP神经网络用于电厂数据的异常检测和故障诊断
|
2月前
|
机器学习/深度学习 传感器 边缘计算
【轴承故障诊断】基于融合鱼鹰和柯西变异的麻雀优化算法OCSSA-VMD-CNN-BILSTM轴承诊断研究【西储大学数据】(Matlab代码实现)
【轴承故障诊断】基于融合鱼鹰和柯西变异的麻雀优化算法OCSSA-VMD-CNN-BILSTM轴承诊断研究【西储大学数据】(Matlab代码实现)

热门文章

最新文章