Windows平台如何实现多路RTSP|RTMP流合成后录像或转发RTMP服务

本文涉及的产品
视觉智能开放平台,视频资源包5000点
视觉智能开放平台,图像资源包5000点
视觉智能开放平台,分割抠图1万点
简介: 本文介绍了在Windows平台上实现多路RTSP/RTMP视频流的合并技术。主要应用场景包括驾考、全景摄像头以及多路会议录制等。技术实现上,文章详细展示了如何使用特定的SDK来解码并回调YUV或RGB数据,再将这些数据按照图层形式进行合成。示例代码中给出了初始化参数、设置视频帧回调函数、以及如何配置不同图层的具体步骤。最终,合成后的视频可以推送到RTMP服务器、注入到本地RTSP服务,或是直接录制为MP4文件。此外,还提供了添加实时文字水印的方法,并展示了四路视频流合成后的“四宫格”效果。

技术背景

我们在对接Windows平台RTSP|RTMP直播播放模块的时候,有开发者提出来这样的技术需求,他们做驾考、全景摄像头、多路会议录制等场景的时候,希望把多路视频流数据,合并到一路保存或者对外推送到RTMP服务。

技术实现

多路RTSP|RTMP流合流,实际上我们2016年就有这块demo,当时合流的数据是本地采集的摄像头或屏幕数据,和外部RTSP、RTMP流,合成后输出(类似于传统意义的连麦操作)。这里大概说下思路,外部的RTSP|RTMP流数据,解码后,把YUV或RGB数据回调上来,然后,按照图层的形式,分别贴摄像头、屏幕数据或解码后的流数据。

本次以四路RTSP摄像头数据合流为例:

image.gif

开始播放:

/*
 * SmartPlayerDemo.cs
 * Author: daniusdk.com
 * QQ: 89030985
 */
private void btn_play1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    if (btn_play1.Text == "播放")
    {
        String url = textBox_url1.Text;
        if (!InitCommonSDKParam(player1_handle_, url))
        {
            MessageBox.Show("设置参数错误!");
            return;
        }
        bool is_support_d3d_render = false;
        Int32 in_support_d3d_render = 0;
        if (NT.NTBaseCodeDefine.NT_ERC_OK == NTSmartPlayerSDK.NT_SP_IsSupportD3DRender(player1_handle_, playWnd1.Handle, ref in_support_d3d_render))
        {
            if (1 == in_support_d3d_render)
            {
                is_support_d3d_render = true;
            }
        }
        if (is_support_d3d_render)
        {
            // 支持d3d绘制的话,就用D3D绘制
            NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetRenderWindow(player1_handle_, playWnd1.Handle);
            if (btn_check_render_scale_mode.Checked)
                NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetRenderScaleMode(player1_handle_, 1);
            else
                NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetRenderScaleMode(player1_handle_, 0);
        }
        video_frame_call_back1_ = new SP_SDKVideoFrameCallBack(SetVideoFrameCallBack);
        NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetVideoFrameCallBack(player1_handle_, (Int32)NT.NTSmartPlayerDefine.NT_SP_E_VIDEO_FRAME_FORMAT.NT_SP_E_VIDEO_FRAME_FROMAT_I420, IntPtr.Zero, video_frame_call_back1_);
        UInt32 ret_start = NTSmartPlayerSDK.NT_SP_StartPlay(player1_handle_);
        if (ret_start != 0)
        {
            MessageBox.Show("播放失败..");
            return;
        }
        btn_play1.Text = "停止";
    }
    else
    {
        StopPlayback1();
    }
}

image.gif

其中InitCommonSDKParam()主要完成一些初始化参数设置:

private bool InitCommonSDKParam(IntPtr handle, String url) {
    if (IntPtr.Zero == handle)
        return false;
    if (String.IsNullOrEmpty(url))
        return false;
    Int32 buffer_time = int.Parse(textBox_buffer_time.Text);
    NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetBuffer(handle, buffer_time);
    // 设置rtsp tcp模式,rtmp不使用, 可以不设置
    if (checkBox_rtsp_tcp.Checked)
        NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetRTSPTcpMode(handle, 1);
    else
        NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetRTSPTcpMode(handle, 0);
    //RTSP timeout设置
    Int32 rtsp_timeout = 10;
    NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetRtspTimeout(handle, rtsp_timeout);
    //RTSP TCP/UDP自动切换设置
    Int32 is_auto_switch_tcp_udp = 1;
    NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetRtspAutoSwitchTcpUdp(handle, is_auto_switch_tcp_udp);
    if (checkBox_mute.Checked)
        NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetMute(handle, 1);
    else
        NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetMute(handle, 0);
    if (checkBox_fast_startup.Checked)
        NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetFastStartup(handle, 1);
    else
        NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetFastStartup(handle, 0);
    if (checkBox_hardware_decoder.Checked)
    {
        NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetH264HardwareDecoder(handle, is_support_h264_hardware_decoder_ ? 1 : 0, 0);
        NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetH265HardwareDecoder(handle, is_support_h265_hardware_decoder_ ? 1 : 0, 0);
    }
    else
    {
        NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetH264HardwareDecoder(handle, 0, 0);
        NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetH265HardwareDecoder(handle, 0, 0);
    }
    // 设置是否只解码关键帧
    if (btn_check_only_decode_video_key_frame.Checked)
        NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetOnlyDecodeVideoKeyFrame(handle, 1);
    else
        NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetOnlyDecodeVideoKeyFrame(handle, 0);
    // 设置低延迟模式
    if (checkBox_low_latency.Checked)
        NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetLowLatencyMode(handle, 1);
    else
        NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetLowLatencyMode(handle, 0);
    NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetRotation(handle, rotate_degrees_);
    NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetAudioVolume(handle, slider_audio_volume.Value);
    NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetReportDownloadSpeed(handle, 1, 1);
    NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetURL(handle, url);
    return true;
}

image.gif

开始播放之前,我们设置YUV数据回调:

video_frame_call_back1_ = new SP_SDKVideoFrameCallBack(SetVideoFrameCallBack);
NTSmartPlayerSDK.NT_SP_SetVideoFrameCallBack(player1_handle_, (Int32)NT.NTSmartPlayerDefine.NT_SP_E_VIDEO_FRAME_FORMAT.NT_SP_E_VIDEO_FRAME_FROMAT_I420, IntPtr.Zero, video_frame_call_back1_);

image.gif

回调处理如下,如果是多个图层,通过推送端,把yuv或rgb数据,投递给推送端,video frame数据回调,可以根据handle区分不同的图层或实例:

public void SetVideoFrameCallBack(IntPtr handle, IntPtr userData, UInt32 status, IntPtr frame)
{
    if (frame == IntPtr.Zero)
        return;
    NT_SP_VideoFrame video_frame = (NT_SP_VideoFrame)Marshal.PtrToStructure(frame, typeof(NT_SP_VideoFrame));
    if (publisher_wrapper_ != null) {
        int video_layer_index;
        if (handle == player_handle_)
            video_layer_index = publisher_wrapper_.get_external_video_layer0_index();
        else if (handle == player1_handle_)
            video_layer_index = publisher_wrapper_.get_external_video_layer1_index();
        else if (handle == player2_handle_)
            video_layer_index = publisher_wrapper_.get_external_video_layer2_index();
        else if (handle == player3_handle_)
            video_layer_index = publisher_wrapper_.get_external_video_layer3_index();
        else
            video_layer_index = -1;
        if (video_layer_index > -1)
        {
            publisher_wrapper_.post_i420_layer_image(video_layer_index, video_frame.plane0_, video_frame.stride0_, video_frame.plane1_, video_frame.stride1_,
                  video_frame.plane2_, video_frame.stride2_,
                  video_frame.width_, video_frame.height_);
        }
    }
}

image.gif

推送端,目前以四路合成为例,另外加个实时文字水印,图层设计如下:

public bool config_layers(bool is_add_rgbx_zero_layer)
{
    if (video_option_ != (uint)NTSmartPublisherDefine.NT_PB_E_VIDEO_OPTION.NT_PB_E_VIDEO_OPTION_LAYER)
        return false;
    if (is_empty_handle())
        return false;
    int w = video_width_;
    int h = video_height_;
    if ((w & 0x1) != 0)
        --w;
    if ((h & 0x1) != 0)
        --h;
    if (w < 2 || h < 2)
        return false;
    NTSmartPublisherSDK.NT_PB_ClearLayersConfig(handle_, 0, 0, IntPtr.Zero);
    int type, index = 0;
    if (is_add_rgbx_zero_layer)
    {
        NT_PB_RGBARectangleLayerConfig rgba_layer = new NT_PB_RGBARectangleLayerConfig();
        type = (Int32)NTSmartPublisherDefine.NT_PB_E_LAYER_TYPE.NT_PB_E_LAYER_TYPE_RGBA_RECTANGLE;
        fill_layer_base(rgba_layer, out rgba_layer.base_, type, index, true, 0, 0, w, h);
        rgba_layer.red_ = 0;
        rgba_layer.green_ = 0;
        rgba_layer.blue_ = 0;
        rgba_layer.alpha_ = 255;
        if (add_layer_config(rgba_layer, type))
            index++;
    }
    NT_PB_ExternalVideoFrameLayerConfig external_video_layer0 = new NT_PB_ExternalVideoFrameLayerConfig();
    type = (Int32)NTSmartPublisherDefine.NT_PB_E_LAYER_TYPE.NT_PB_E_LAYER_TYPE_EXTERNAL_VIDEO_FRAME;
    fill_layer_base(external_video_layer0, out external_video_layer0.base_, type, index, true, 0, 0, w/2, h/2);
    if (add_layer_config(external_video_layer0, type))
        external_video_layer0_index_ = index++;
    NT_PB_ExternalVideoFrameLayerConfig external_video_layer1 = new NT_PB_ExternalVideoFrameLayerConfig();
    type = (Int32)NTSmartPublisherDefine.NT_PB_E_LAYER_TYPE.NT_PB_E_LAYER_TYPE_EXTERNAL_VIDEO_FRAME;
    fill_layer_base(external_video_layer1, out external_video_layer1.base_, type, index, true, w / 2, 0, w / 2, h / 2);
    if (add_layer_config(external_video_layer1, type))
        external_video_layer1_index_ = index++;
    NT_PB_ExternalVideoFrameLayerConfig external_video_layer2 = new NT_PB_ExternalVideoFrameLayerConfig();
    type = (Int32)NTSmartPublisherDefine.NT_PB_E_LAYER_TYPE.NT_PB_E_LAYER_TYPE_EXTERNAL_VIDEO_FRAME;
    fill_layer_base(external_video_layer2, out external_video_layer2.base_, type, index, true, 0, h / 2, w / 2, h / 2);
    if (add_layer_config(external_video_layer2, type))
        external_video_layer2_index_ = index++;
    NT_PB_ExternalVideoFrameLayerConfig external_video_layer3 = new NT_PB_ExternalVideoFrameLayerConfig();
    type = (Int32)NTSmartPublisherDefine.NT_PB_E_LAYER_TYPE.NT_PB_E_LAYER_TYPE_EXTERNAL_VIDEO_FRAME;
    fill_layer_base(external_video_layer3, out external_video_layer3.base_, type, index, true, w / 2, h / 2, w / 2, h / 2);
    if (add_layer_config(external_video_layer3, type))
        external_video_layer3_index_ = index++;
    //叠加的文本层
    NT_PB_ExternalVideoFrameLayerConfig text_layer = new NT_PB_ExternalVideoFrameLayerConfig();
    type = (Int32)NTSmartPublisherDefine.NT_PB_E_LAYER_TYPE.NT_PB_E_LAYER_TYPE_EXTERNAL_VIDEO_FRAME;
    fill_layer_base(text_layer, out text_layer.base_, type, index, false, w / 2, h / 2, 64, 64);
    if (add_layer_config(text_layer, type))
        text_layer_index_ = index++;
    return index > 0;
}

image.gif

合成后数据,可以对外推送到RTMP服务,也可以注入到本地RTSP服务,或者本地直接录制MP4文件,录制出来四宫格效果如下:

image.gif

总结

多路RTSP|RTMP数据合流,在多媒体处理、实时监控、驾考、教育等各个行业,应用非常广泛,除了视频外,音频如果需要合成,可以以采集系统扬声器的形式合流出来。多路合流,可以事先做好排版编辑,如果期间不希望显示某一路数据,可以点隐藏图层,实时对图层进行隐藏。感兴趣的开发者,可以单独跟我沟通交流。

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