Unity实现camera数据注入RMP推送或轻量级RTSP服务模块

简介: Unity实现camera数据注入RMP推送或轻量级RTSP服务模块

 技术背景

随着技术的不断进步和应用的不断深化,Unity3D VR应用的前景非常广阔,它广泛应用于教育、医疗、军事、工业设计、虚拟数字人等多个领域。

    1. 教育领域:Unity3D VR技术可以用来创建虚拟现实教室,让学生能够身临其境地体验课程内容,提高学习效果和兴趣;
    2. 医疗领域:Unity3D VR技术可以用来创建虚拟手术室,让医生能够在真实手术之前进行模拟操作,提高手术技能和安全性;
    3. 军事领域:Unity3D VR技术可以用来创建虚拟战场环境,进行军事训练和战术演练,提高士兵的战斗能力和应变能力;
    4. 工业设计领域:Unity3D VR技术可以用来创建虚拟现实工作环境,让设计师能够在真实产品推出之前进行虚拟测试和修改,提高产品设计和制造的效率和质量。
    5. 虚拟数字人是指使用虚拟现实技术创建的数字人物,具有人的外貌、动作、语言和思维等特征。VR虚拟数字人可以用来进行虚拟互动、虚拟演讲、虚拟展览、虚拟客服等多种应用场景。例如,在虚拟展览中,VR虚拟数字人可以作为虚拟讲解员,为参观者介绍展品,提供全方位的互动体验。在虚拟客服中,VR虚拟数字人可以作为企业形象代表,与消费者进行互动交流,提高客户满意度和品牌形象。

    技术实现

    从技术的角度,分析如何在unity环境下,采集到camera数据,然后编码打包推RTMP或启动轻量级RTSP服务。我们老早实现了Unity环境下的RTMP低延迟推送,原生环境下,比如windows下,可轻松实现50帧+的编码和RTMP推送(需要播放端也有高帧率播放的能力)。

    windows-unity推送-2023.png

    image.gif数据源是高帧率的基础,比如,我们在跟外部公司合作的时候,比如无人机在一些工业场景下的智能躲避等,帧率要求非常高,这时候,如果单独还好,多路的话,ReadPixel()读取数据耗时还是非常大的。读取到的数据,特别是高分辨率高帧率的,编码一般建议硬编码,帧率的控制,需要有个好的算法机制,确保比如我可以采集到60帧,但是我实际值需要编码45帧,如何drop数据,达到流畅无卡顿感。

    此外,除了视频数据外,音频可以采集麦克风、Unity内部音频、麦克风+unity内部音频混音或Unity下2路内部音频混音。Unity内部audio数据采集,可以使用AudioClip,编码格式建议AAC。

    以Windows平台为例,Frame的构建,可以参考一下设计:

    /** 构建FrameTexture* Author: daniusdk.com*/publicclassFrameTexture{
    publicFrameTexture(Texture2Dtexture, IntPtrvideo_buffer, intvideo_buffer_size,
    intvideo_width, intvideo_height, intis_vertical_flip, intis_horizontal_flip, intscale_width, intscale_height, boolis_alpha)
      {
    texture_=texture;
    video_buffer_=video_buffer;
    video_buffer_size_=video_buffer_size;
    video_width_=video_width;
    video_height_=video_height;
    is_vertical_flip_=is_vertical_flip;
    is_horizontal_flip_=is_horizontal_flip;
    scale_width_=scale_width;
    scale_height_=scale_height;
    is_alpha_=is_alpha;
      }
    publicTexture2Dtexture_;
    publicIntPtrvideo_buffer_;
    publicintvideo_buffer_size_;
    publicintvideo_width_;
    publicintvideo_height_;
    publicintis_vertical_flip_;
    publicintis_horizontal_flip_;
    publicintscale_width_;
    publicintscale_height_;
    publicboolis_alpha_;
    }

    image.gif

    PostImageWorker类,实现数据投递到原始模块:

    privateclassPostImageWorker{
    publicPostImageWorker(TexturesPoolpool, nt_publisher_wrapperhandle)
      {
    pool_=pool;
    handle_=handle;
      }
    publicvoidrun()
      {
    if (null==pool_||null==handle_)
    return;
    while (!is_exit_)
        {
    event_.WaitOne(100);
    if (is_exit_)
    break;
    while (sendImage()) ;
        }
    Debug.Log("PostImageWorker.run out...");
    FrameTextureframe;
    while (frames_.TryDequeue(outframe))
        {
    if (frame!=null&&frame.texture_)
          {
    pool_.add(frame.texture_);
    frame.texture_=null;
          }
        }
    frame=null;
      }
    privateboolsendImage()
      {
    FrameTextureframe;
    if (frames_.TryDequeue(outframe))
        {
    if (frame!=null&&frame.texture_!=null)
          {
    if (frame.video_buffer_!=IntPtr.Zero)
            {
    handle_.OnPostRGBXData(0, frame.video_buffer_, video_buffer_size_, frame.video_width_*4, frame.video_width_, -frame.video_height_, frame.is_alpha_);
            }
    pool_.add(frame.texture_);
    frame.texture_=null;
          }
    frame=null;
    returntrue;
        }
    frame=null;
    returnfalse;
      }

    image.gif

    Windows平台,构建个承载的图层:

    NT_PB_ExternalVideoFrameLayerConfigexternal_layer_c1=newNT_PB_ExternalVideoFrameLayerConfig();
    external_layer_c1.base_.type_= (Int32)NTSmartPublisherDefine.NT_PB_E_LAYER_TYPE.NT_PB_E_LAYER_TYPE_EXTERNAL_VIDEO_FRAME;
    external_layer_c1.base_.index_=0;
    external_layer_c1.base_.enable_=1;
    external_layer_c1.base_.region_.x_=0;
    external_layer_c1.base_.region_.y_=0;
    external_layer_c1.base_.region_.width_=video_width_;
    external_layer_c1.base_.region_.height_=video_height_;
    external_layer_c1.base_.offset_=Marshal.OffsetOf(external_layer_c1.GetType(), "base_").ToInt32();
    external_layer_c1.base_.cb_size_= (uint)Marshal.SizeOf(external_layer_c1);
    IntPtrexternal_layer_conf=Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(external_layer_c1));
    Marshal.StructureToPtr(external_layer_c1, external_layer_conf, true);
    UInt32external_r=NTSmartPublisherSDK.NT_PB_AddLayerConfig(publisher_handle_, 0,
    external_layer_conf, (int)NTSmartPublisherDefine.NT_PB_E_LAYER_TYPE.NT_PB_E_LAYER_TYPE_EXTERNAL_VIDEO_FRAME,
    0, IntPtr.Zero);
    Marshal.FreeHGlobal(external_layer_conf);

    image.gif

    然后通过NT_PB_PostLayerImage()给图层投递数据即可:

    /** 给index层投递Image数据,目前主要是用来把rgb和yuv视频数据传给相关层* reserve: 保留字段,请传0* index: 层索引* image: 图像* flag: 请传0* pReserve: 保留字段,请传0* * 成功返回 NT_ERC_OK*/[DllImport("SmartPublisherSDK", EntryPoint="NT_PB_PostLayerImage", CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]
    publicstaticexternUInt32NT_PB_PostLayerImage(IntPtrhandle, Int32reserve,
    Int32index, IntPtrimage,
    UInt32flag, IntPtrpReserve);

    image.gif

    如果需要预览推送的数据:

    //预览数据回调publicvoidSDKVideoPreviewImageCallBack(IntPtrhandle, IntPtruser_data, IntPtrimage)
    {
    NT_PB_Imagepb_image= (NT_PB_Image)Marshal.PtrToStructure(image, typeof(NT_PB_Image));
    NT_VideoFramepVideoFrame=newNT_VideoFrame();
    pVideoFrame.width_=pb_image.width_;
    pVideoFrame.height_=pb_image.height_;
    pVideoFrame.stride_=pb_image.stride_[0];
    Int32argb_size=pb_image.stride_[0] *pb_image.height_;
    pVideoFrame.plane_data_=newbyte[argb_size];
    if (argb_size>0)
      {
    Marshal.Copy(pb_image.plane_[0],pVideoFrame.plane_data_,0, argb_size);
      }
      {
    cur_image_=pVideoFrame;
      }
    }

    image.gif

    总结

    Unity下的“多端同屏”云渲染以及相关可视化平台解决方案,成为助力了工业领域数字化转型。除上述场景外,还需要考虑多实例多camera模式,实现高效率低延迟和低资源占有的互动体验。

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