Windows平台实现Unity下窗体|摄像头|屏幕采集推送

简介: 随着Unity3D的应用范围越来越广,越来越多的行业开始基于Unity3D开发产品,如传统行业中虚拟仿真教育、航空工业、室内设计、城市规划、工业仿真等领域。

技术背景

随着Unity3D的应用范围越来越广,越来越多的行业开始基于Unity3D开发产品,如传统行业中虚拟仿真教育、航空工业、室内设计、城市规划、工业仿真等领域。


基于此,好多开发者苦于在Unity环境下,没有低延迟的推拉流解决方案,前几年,我们在Unity环境下推出了跨平台低延迟的RTMP|RTSP直播播放器,很好的解决了好多对延迟要求苛刻的使用场景。


随着时间的推移,越来越多的开发者联系我们,希望我们能推出Unity环境下的RTMP推送模块,获取到unity的实时数据,更低延迟更高效率的实现数据传输推送,基于此,我们发布了Unity环境下的RTMP推送模块。


本文以Windows平台为例,数据源分别为Unity的窗口、摄像头或整个屏幕,编码传输模块,还是调用大牛直播SDK(官方)的原生接口,简单界面先睹为快:

20210610165500362.png

技术实现

1. 基础初始化

        private bool InitSDK()
        {
            if (!is_pusher_sdk_init_)
            {
                // 设置日志路径(请确保目录存在)
                String log_path = "D:\\pulisherlog";
                NTSmartLog.NT_SL_SetPath(log_path);
                UInt32 isInited = NTSmartPublisherSDK.NT_PB_Init(0, IntPtr.Zero);
                if (isInited != 0)
                {
                    Debug.Log("调用NT_PB_Init失败..");
                    return false;
                }
                is_pusher_sdk_init_ = true;
            }
            return true;
        }

2. 调用Open()接口,获取推送实例

       public bool OpenPublisherHandle(uint video_option, uint audio_option)
        {
            if (publisher_handle_ != IntPtr.Zero)
            {
                return true;
            }
            publisher_handle_count_ = 0;
            if (NTBaseCodeDefine.NT_ERC_OK != NTSmartPublisherSDK.NT_PB_Open(out publisher_handle_,
                video_option, audio_option, 0, IntPtr.Zero))
            {
                return false;
            }
            if (publisher_handle_ != IntPtr.Zero)
            {
                pb_event_call_back_ = new NT_PB_SDKEventCallBack(PbEventCallBack);
                NTSmartPublisherSDK.NT_PB_SetEventCallBack(publisher_handle_, IntPtr.Zero, pb_event_call_back_);
                return true;
            }
            else
            {
                return false;
            }
        }

3. 初始化参数配置

这里需要注意下,如果要采集unity窗口,需要设置图层模式,先填充一层RGBA黑色背景,然后再添加一层,用于叠加外部数据。

       private void SetCommonOptionToPublisherSDK()
        {
            if (!IsPublisherHandleAvailable())
            {
                Debug.Log("SetCommonOptionToPublisherSDK, publisher handle with null..");
                return;
            }
            NTSmartPublisherSDK.NT_PB_ClearLayersConfig(publisher_handle_, 0,
                            0, IntPtr.Zero);
            if (video_option == NTSmartPublisherDefine.NT_PB_E_VIDEO_OPTION.NT_PB_E_VIDEO_OPTION_LAYER)
            {
                // 第0层填充RGBA矩形, 目的是保证帧率, 颜色就填充全黑
                int red = 0;
                int green = 0;
                int blue = 0;
                int alpha = 255;
                NT_PB_RGBARectangleLayerConfig rgba_layer_c0 = new NT_PB_RGBARectangleLayerConfig();
                rgba_layer_c0.base_.type_ = (Int32)NTSmartPublisherDefine.NT_PB_E_LAYER_TYPE.NT_PB_E_LAYER_TYPE_RGBA_RECTANGLE;
                rgba_layer_c0.base_.index_ = 0;
                rgba_layer_c0.base_.enable_ = 1;
                rgba_layer_c0.base_.region_.x_ = 0;
                rgba_layer_c0.base_.region_.y_ = 0;
                rgba_layer_c0.base_.region_.width_ = video_width_;
                rgba_layer_c0.base_.region_.height_ = video_height_;
                rgba_layer_c0.base_.offset_ = Marshal.OffsetOf(rgba_layer_c0.GetType(), "base_").ToInt32();
                rgba_layer_c0.base_.cb_size_ = (uint)Marshal.SizeOf(rgba_layer_c0);
                rgba_layer_c0.red_ = System.BitConverter.GetBytes(red)[0];
                rgba_layer_c0.green_ = System.BitConverter.GetBytes(green)[0];
                rgba_layer_c0.blue_ = System.BitConverter.GetBytes(blue)[0];
                rgba_layer_c0.alpha_ = System.BitConverter.GetBytes(alpha)[0];
                IntPtr rgba_conf = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(rgba_layer_c0));
                Marshal.StructureToPtr(rgba_layer_c0, rgba_conf, true);
                UInt32 rgba_r = NTSmartPublisherSDK.NT_PB_AddLayerConfig(publisher_handle_, 0,
                                rgba_conf, (int)NTSmartPublisherDefine.NT_PB_E_LAYER_TYPE.NT_PB_E_LAYER_TYPE_RGBA_RECTANGLE,
                                0, IntPtr.Zero);
                Marshal.FreeHGlobal(rgba_conf);
                NT_PB_ExternalVideoFrameLayerConfig external_layer_c1 = new NT_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_ = 1;
                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);
                IntPtr external_layer_conf = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(external_layer_c1));
                Marshal.StructureToPtr(external_layer_c1, external_layer_conf, true);
                UInt32 external_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);
            }
            else if (video_option == NTSmartPublisherDefine.NT_PB_E_VIDEO_OPTION.NT_PB_E_VIDEO_OPTION_CAMERA)
            {
                CameraInfo camera = cameras_[cur_sel_camera_index_];
                NT_PB_VideoCaptureCapability cap = camera.capabilities_[cur_sel_camera_resolutions_index_];
                SetVideoCaptureDeviceBaseParameter(camera.id_.ToString(), (UInt32)cap.width_, (UInt32)cap.height_);
            }
            SetFrameRate((UInt32)CalBitRate(edit_key_frame_, video_width_, video_height_));
            Int32 type = 0;   //软编码
            Int32 encoder_id = 1;
            UInt32 codec_id = (UInt32)NTCommonMediaDefine.NT_MEDIA_CODEC_ID.NT_MEDIA_CODEC_ID_H264;
            Int32 param1 = 0;
            SetVideoEncoder(type, encoder_id, codec_id, param1);
            SetVideoQualityV2(CalVideoQuality(video_width_, video_height_, is_h264_encoder));
            SetVideoMaxBitRate((CalMaxKBitRate(edit_key_frame_, video_width_, video_height_, false)));
            SetVideoKeyFrameInterval((edit_key_frame_));
            if (is_h264_encoder)
            {
                SetVideoEncoderProfile(1);
            }
            SetVideoEncoderSpeed(CalVideoEncoderSpeed(video_width_, video_height_, is_h264_encoder));
            // 音频相关设置
            SetAuidoInputDeviceId(0);
            SetPublisherAudioCodecType(1);
            SetPublisherMute(is_mute);
            SetEchoCancellation(0, 0);
            SetNoiseSuppression(0);
            SetAGC(0);
            SetVAD(0);
            SetInputAudioVolume(Convert.ToSingle(edit_audio_input_volume_));
        }

4. 数据采集

摄像头和屏幕的数据采集,还是调用原生的SDK接口,本文不再赘述,如果需要采集Unity窗体的数据,可以用参考以下代码:

        if ( texture_ == null || video_width_ != Screen.width || video_height_ != Screen.height)
        {
            Debug.Log("OnPostRender screen changed++ scr_width: " + Screen.width + " scr_height: " + Screen.height);
            if (screen_image_ != IntPtr.Zero)
            {
                Marshal.FreeHGlobal(screen_image_);
                screen_image_ = IntPtr.Zero;
            }
            if (texture_ !=  null)
            {
                UnityEngine.Object.Destroy(texture_);
                texture_ = null;
            }
            video_width_ = Screen.width;
            video_height_ = Screen.height;
            texture_ = new Texture2D(video_width_, video_height_, TextureFormat.BGRA32, false);
            screen_image_ = Marshal.AllocHGlobal(video_width_ * 4 * video_height_);
            Debug.Log("OnPostRender screen changed--");
            return;
        }
        texture_.ReadPixels(new Rect(0, 0, video_width_, video_height_), 0, 0, false);
        texture_.Apply();

从 texture里面,通过调用 GetRawTextureData(),获取到原始数据。

5. 数据对接

获取到数据后,通过调用 OnPostRGBAData()接口,传递给SDK层。

6. 本地数据预览

        public bool StartPreview()
        {
            if(CheckPublisherHandleAvailable() == false)
                return false;
            video_preview_image_callback_ = new NT_PB_SDKVideoPreviewImageCallBack(SDKVideoPreviewImageCallBack);
            NTSmartPublisherSDK.NT_PB_SetVideoPreviewImageCallBack(publisher_handle_, (int)NTSmartPublisherDefine.NT_PB_E_IMAGE_FORMAT.NT_PB_E_IMAGE_FORMAT_RGB32, IntPtr.Zero, video_preview_image_callback_);
            if (NTBaseCodeDefine.NT_ERC_OK != NTSmartPublisherSDK.NT_PB_StartPreview(publisher_handle_, 0, IntPtr.Zero))
            {
                if (0 == publisher_handle_count_)
                {
                    NTSmartPublisherSDK.NT_PB_Close(publisher_handle_);
                    publisher_handle_ = IntPtr.Zero;
                }
                return false;
            }
            publisher_handle_count_++;
            is_previewing_ = true;
            return true;
        }

设置preview后,处理preview的数据回调

        //预览数据回调
        public void SDKVideoPreviewImageCallBack(IntPtr handle, IntPtr user_data, IntPtr image)
        {
            NT_PB_Image pb_image = (NT_PB_Image)Marshal.PtrToStructure(image, typeof(NT_PB_Image));
            NT_VideoFrame pVideoFrame = new NT_VideoFrame();
            pVideoFrame.width_ = pb_image.width_;
            pVideoFrame.height_ = pb_image.height_;
            pVideoFrame.stride_ = pb_image.stride_[0];
            Int32 argb_size = pb_image.stride_[0] * pb_image.height_;
            pVideoFrame.plane_data_ = new byte[argb_size];
            if (argb_size > 0)
            {
                Marshal.Copy(pb_image.plane_[0],pVideoFrame.plane_data_,0, argb_size);
            }
            {
                cur_image_ = pVideoFrame;
            }
        }      

7. 相关event回调处理

        private void PbEventCallBack(IntPtr handle, IntPtr user_data, 
            UInt32 event_id,
            Int64 param1,
            Int64 param2,
            UInt64 param3,
            UInt64 param4,
            [MarshalAs(UnmanagedType.LPStr)] String param5,
            [MarshalAs(UnmanagedType.LPStr)] String param6,
            IntPtr param7)
        {
            String event_log = "";
            switch (event_id)
            {
                case (uint)NTSmartPublisherDefine.NT_PB_E_EVENT_ID.NT_PB_E_EVENT_ID_CONNECTING:
                    event_log = "连接中";
                    if (!String.IsNullOrEmpty(param5))
                    {
                        event_log = event_log + " url:" + param5;
                    }
                    break;
                case (uint)NTSmartPublisherDefine.NT_PB_E_EVENT_ID.NT_PB_E_EVENT_ID_CONNECTION_FAILED:
                    event_log = "连接失败";
                    if (!String.IsNullOrEmpty(param5))
                    {
                        event_log = event_log + " url:" + param5;
                    }
                    break;
                case (uint)NTSmartPublisherDefine.NT_PB_E_EVENT_ID.NT_PB_E_EVENT_ID_CONNECTED:
                    event_log = "已连接";
                    if (!String.IsNullOrEmpty(param5))
                    {
                        event_log = event_log + " url:" + param5;
                    }
                    break;
                case (uint)NTSmartPublisherDefine.NT_PB_E_EVENT_ID.NT_PB_E_EVENT_ID_DISCONNECTED:
                    event_log = "断开连接";
                    if (!String.IsNullOrEmpty(param5))
                    {
                        event_log = event_log + " url:" + param5;
                    }
                    break;
                default:
                    break;
            }
            if(OnLogEventMsg != null) OnLogEventMsg.Invoke(event_id, event_log);
        }

8. 开始推送、停止推送

       public bool StartPublisher(String url)
        {
            if (CheckPublisherHandleAvailable() == false) return false;
            if (publisher_handle_ == IntPtr.Zero)
            {
                return false;
            }
            if (!String.IsNullOrEmpty(url))
            {
                NTSmartPublisherSDK.NT_PB_SetURL(publisher_handle_, url, IntPtr.Zero);
            }
            if (NTBaseCodeDefine.NT_ERC_OK != NTSmartPublisherSDK.NT_PB_StartPublisher(publisher_handle_, IntPtr.Zero))
            {
                if (0 == publisher_handle_count_)
                {
                    NTSmartPublisherSDK.NT_PB_Close(publisher_handle_);
                    publisher_handle_ = IntPtr.Zero;
                }
                is_publishing_ = false;
                return false;
            }
            publisher_handle_count_++;
            is_publishing_ = true;
            return true;
        }
        public void StopPublisher()
        {
            if (is_publishing_ == false) return;
            publisher_handle_count_--;
            NTSmartPublisherSDK.NT_PB_StopPublisher(publisher_handle_);
            if (0 == publisher_handle_count_)
            {
                NTSmartPublisherSDK.NT_PB_Close(publisher_handle_);
                publisher_handle_ = IntPtr.Zero;
            }
            is_publishing_ = false;
        }

9. 关闭实例

        public void Close()
        {
            if (0 == publisher_handle_count_)
            {
                NTSmartPublisherSDK.NT_PB_Close(publisher_handle_);
                publisher_handle_ = IntPtr.Zero;
            }
        }

总结

经测试,Unity环境下,通过高效率的数据采集、编码和推送,配合SmartPlayer播放器播放,整体延迟可控制在毫秒级,可适用于大多数Unity环境下对延迟和稳定性要求苛刻的场景。

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【8月更文挑战第31天】跨平台游戏开发是当今游戏产业的热点,尤其在移动设备普及的背景下更为重要。作为领先的游戏开发引擎,Unity以其卓越的跨平台支持能力脱颖而出,能够将游戏轻松部署至iOS、Android、PC、Mac、Web及游戏主机等多个平台。本文通过杂文形式探讨Unity在各平台的部署与发布策略,并提供具体实例,涵盖项目设置、性能优化、打包流程及发布前准备等关键环节,助力开发者充分利用Unity的强大功能,实现多平台游戏开发。
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图形学 Android开发 iOS开发
穿越数字洪流,揭秘Unity3d中的视频魔法!Windows、Android和iOS如何征服RTSP与RTMP的终极指南!
【8月更文挑战第15天】在数字媒体的海洋中,实时视频流是连接世界的桥梁。对于那些渴望在Unity3d中搭建这座桥梁的开发者来说,本文将揭示如何在Windows、Android和iOS平台上征服RTSP与RTMP的秘密。我们将深入探讨这两种协议的特性,以及在不同平台上实现流畅播放的技巧。无论你是追求稳定性的RTSP拥趸,还是低延迟的RTMP忠实粉丝,这里都有你需要的答案。让我们一起穿越数字洪流,探索Unity3d中视频魔法的世界吧!
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安全 网络安全 API
基于WMI更新Windows系统信息采集程序sysInfo的一些收获
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图形学
【unity小技巧】受伤屏幕闪红、死亡动画、死亡黑屏效果
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图形学 iOS开发 Android开发
从Unity开发到移动平台制胜攻略:全面解析iOS与Android应用发布流程,助你轻松掌握跨平台发布技巧,打造爆款手游不是梦——性能优化、广告集成与内购设置全包含
【8月更文挑战第31天】本书详细介绍了如何在Unity中设置项目以适应移动设备,涵盖性能优化、集成广告及内购功能等关键步骤。通过具体示例和代码片段,指导读者完成iOS和Android应用的打包与发布,确保应用顺利上线并获得成功。无论是性能调整还是平台特定的操作,本书均提供了全面的解决方案。
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开发者 图形学 API
从零起步,深度揭秘:运用Unity引擎及网络编程技术,一步步搭建属于你的实时多人在线对战游戏平台——详尽指南与实战代码解析,带你轻松掌握网络化游戏开发的核心要领与最佳实践路径
【8月更文挑战第31天】构建实时多人对战平台是技术与创意的结合。本文使用成熟的Unity游戏开发引擎,从零开始指导读者搭建简单的实时对战平台。内容涵盖网络架构设计、Unity网络API应用及客户端与服务器通信。首先,创建新项目并选择适合多人游戏的模板,使用推荐的网络传输层。接着,定义基本玩法,如2D多人射击游戏,创建角色预制件并添加Rigidbody2D组件。然后,引入网络身份组件以同步对象状态。通过示例代码展示玩家控制逻辑,包括移动和发射子弹功能。最后,设置服务器端逻辑,处理客户端连接和断开。本文帮助读者掌握构建Unity多人对战平台的核心知识,为进一步开发打下基础。
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