Linux|麒麟操作系统实现多路RTMP|RTSP播放

技术背景

无论是Windows平台还是Linux，多路播放诉求非常普遍，比如针对智慧工地、展馆、教育等宏观场景下的摄像头展示，关于RTSP或RTMP直播播放器开发需要注意的点，可参考之前博客，总的来说有以下一些点：

1. 低延迟：大多数RTSP的播放都面向直播场景，所以，如果延迟过大，比如监控行业，小偷都走了，客户端才看到，或者别人已经按过门铃几秒，主人才看到图像，严重影响体验，所以，低延迟是衡量一个好的RTSP播放器非常重要的指标，目前大牛直播SDK的RTSP播放延迟控制在几百毫秒，VLC在几秒，这个延迟，是长时间的低延迟，比如运行1天、一周、一个月甚至更久；

2. 音视频同步或跳转：有些开发者为了追求低延迟体验，甚至不做音视频同步，拿到audio video直接播放，导致a/v不同步，还有就是时间戳乱跳；

3. 支持多实例：一个好的播放器，需要支持同时播放多路音视频数据，比如4-8-9-16-32窗口；

4. 支持buffer time设置：在一些有网络抖动的场景，播放器需要支持精准的buffer time设置，一般来说，以毫秒计；

5. H.265的播放和录制：除了H.264，还需要支持H.265，目前市面上的RTSP H.265摄像头越来越多，支持H.265的RTSP播放器迫在眉睫，此外，单纯的播放H.265还不够，还需要可以能把H.265的数据能录制下来；

6. TCP/UDP模式切换：考虑到好多服务器仅支持TCP或UDP模式，一个好的RTSP播放器需要支持TCP/UDP模式自动切换；

7. 静音支持：比如，多窗口播放RTSP流，如果每个audio都播放出来，体验非常不好，所以实时静音功能非常必要；

8. 视频view旋转：好多摄像头由于安装限制，导致图像倒置，所以一个好的RTSP播放器应该支持如视频view实时旋转(0° 90° 180° 270°)、水平反转、垂直反转；

9. 支持解码后audio/video数据输出（可选）：大牛直播SDK接触到好多开发者，希望能在播放的同时，获取到YUV或RGB数据，进行人脸匹配等算法分析，所以音视频回调可选；

10. 快照：感兴趣或重要的画面，实时截取下来非常必要；

11. 网络抖动处理(如断网重连)：基本功能，不再赘述；

12. 跨平台：一个好的播放器，跨平台（Windows/Android/iOS）很有必要，起码为了后续扩展性考虑，开发的时候，有这方面的考虑，目前大牛直播SDK的RTSP播放器，完美支持以上平台；

13. 长期运行稳定性：提到稳定性，好多开发者不以为然，实际上，一个好的产品，稳定是最基本的前提，不容忽视！
14. 可以录像：播放的过程中，随时录制下来感兴趣的视频片断，存档或其他二次处理；

15. log信息记录：整体流程机制实时反馈，不多打log，但是不能一些重要的log，如播放过程中出错等；

16. download速度实时反馈：可以看到实时下载速度反馈，以此来监听网络状态；

17. 异常状态处理：如播放的过程中，断网、网络抖动、来电话、切后台后返回等各种场景的处理。

代码实现

本文以大牛直播SDK（官方）的Linux平台为例，介绍下RTMP或RTSP流多路播放集成。

int main(int argc, char *argv[])
{XInitThreads(); // X支持多线程, 必须调用NT_SDKLogInit();// SDK初始化SmartPlayerSDKAPI player_api;if (!NT_PlayerSDKInit(player_api)){fprintf(stderr, "SDK init failed.\n");return 0;}auto display = XOpenDisplay(nullptr);if (!display){fprintf(stderr, "Cannot connect to X server\n");player_api.UnInit();return 0;}auto screen = DefaultScreen(display);auto root = XRootWindow(display, screen);XWindowAttributes root_win_att;if (!XGetWindowAttributes(display, root, &root_win_att)){fprintf(stderr, "Get Root window attri failed\n");player_api.UnInit();XCloseDisplay(display);return 0;}if (root_win_att.width < 100 || root_win_att.height < 100){fprintf(stderr, "Root window size error.\n");player_api.UnInit();XCloseDisplay(display);return 0;}fprintf(stdout, "Root Window Size:%d*%d\n", root_win_att.width, root_win_att.height);int main_w = root_win_att.width / 2, main_h = root_win_att.height/2;auto black_pixel = BlackPixel(display, screen);auto white_pixel = WhitePixel(display, screen);auto main_wid = XCreateSimpleWindow(display, root, 0, 0, main_w, main_h, 0, white_pixel, black_pixel);if (!main_wid){player_api.UnInit();XCloseDisplay(display);fprintf(stderr, "Cannot create main windows\n");return 0;}XSelectInput(display, main_wid, StructureNotifyMask | KeyPressMask);XMapWindow(display, main_wid);XStoreName(display, main_wid, win_base_title);std::vector<std::shared_ptr<NT_PlayerSDKWrapper> > players;for (auto url: players_url_){auto i = std::make_shared<NT_PlayerSDKWrapper>(&player_api);i->SetDisplay(display);i->SetScreen(screen);i->SetURL(url);players.push_back(i);if ( players.size() > 3 )break;}auto border_w = 2;std::vector<NT_LayoutRect> layout_rects;SubWindowsLayout(main_w, main_h, border_w, static_cast<int>(players.size()), layout_rects);for (auto i = 0; i < static_cast<int>(players.size()); ++i){assert(players[i]);players[i]->SetWindow(CreateSubWindow(display, screen, main_wid, layout_rects[i], border_w));}for (const auto& i : players){assert(i);if (i->GetWindow())XMapWindow(display, i->GetWindow());}for (auto i = 0; i < static_cast<int>(players.size()); ++i){assert(players[i]);// 第一路不静音, 其他全部静音players[i]->Start(0, i!=0, 1, false);//players[i]->Start(0, false, 1, false);}while (true){while (MY_X11_Pending(display, 10)){XEvent xev;memset(&xev, 0, sizeof(xev));XNextEvent(display, &xev);if (xev.type == ConfigureNotify){if (xev.xconfigure.window == main_wid){if (xev.xconfigure.width != main_w || xev.xconfigure.height != main_h){main_w = xev.xconfigure.width;main_h = xev.xconfigure.height;SubWindowsLayout(main_w, main_h, border_w, static_cast<int>(players.size()), layout_rects);for (auto i = 0; i < static_cast<int>(players.size()); ++i){if (players[i]->GetWindow()){XMoveResizeWindow(display, players[i]->GetWindow(), layout_rects[i].x_, layout_rects[i].y_, layout_rects[i].w_, layout_rects[i].h_);}}}}else{for (const auto& i: players){assert(i);if (i->GetWindow() && i->GetWindow() == xev.xconfigure.window){i->OnWindowSize(xev.xconfigure.width, xev.xconfigure.height);}}}}else if (xev.type == KeyPress){if (xev.xkey.keycode == XKeysymToKeycode(display, XK_Escape)){fprintf(stdout, "ESC Key Press\n");for (const auto& i : players){i->Stop();if (i->GetWindow()){XDestroyWindow(display, i->GetWindow());i->SetWindow(None);}}players.clear();XDestroyWindow(display, main_wid);XCloseDisplay(display);player_api.UnInit();fprintf(stdout, "Close Players....\n");return 0;}}}}
}

开始播放封装

bool NT_PlayerSDKWrapper::Start(int buffer, bool is_mute, int render_scale_mode, bool is_only_dec_key_frame)
{if (is_playing_)return false;if (url_.empty())return false;if (!OpenHandle(url_, buffer))return false;assert(handle_ && handle_->Handle());// 音频参数player_api_->SetMute(handle_->Handle(), is_mute ? 1 : 0);player_api_->SetIsOutputAudioDevice(handle_->Handle(), 1);player_api_->SetAudioOutputLayer(handle_->Handle(), 0); // 使用pluse 或者 alsa播放, 两个可以选择一个// 视频参数player_api_->SetVideoSizeCallBack(handle_->Handle(), this, &NT_Player_SDK_WRAPPER_OnVideoSizeHandle);player_api_->SetXDisplay(handle_->Handle(), display_);player_api_->SetXScreenNumber(handle_->Handle(),screen_);player_api_->SetRenderXWindow(handle_->Handle(), window_);player_api_->SetRenderScaleMode(handle_->Handle(), render_scale_mode);player_api_->SetRenderTextureScaleFilterMode(handle_->Handle(), 3);player_api_->SetOnlyDecodeVideoKeyFrame(handle_->Handle(), is_only_dec_key_frame ? 1 : 0);auto ret = player_api_->StartPlay(handle_->Handle());if (NT_ERC_OK != ret){ResetHandle();return false;}is_playing_ = true;return true;
}

停止播放

void NT_PlayerSDKWrapper::Stop()
{if (!is_playing_)return;assert(handle_);player_api_->StopPlay(handle_->Handle());video_width_ = 0;video_height_ = 0;ResetHandle();is_playing_ = false;
}

视频宽高回调

extern "C" NT_VOID NT_CALLBACK NT_Player_SDK_WRAPPER_OnVideoSizeHandle(NT_HANDLE handle, NT_PVOID user_data,NT_INT32 width, NT_INT32 height)
{auto sdk_wrapper = reinterpret_cast<NT_PlayerSDKWrapper*>(user_data);if (nullptr == sdk_wrapper)return;sdk_wrapper->VideoSizeHandle(handle, width, height);
}

实时快照

extern "C" NT_VOID NT_CALLBACK NT_Player_SDK_WRAPPER_OnCaptureImageCallBack(NT_HANDLE handle, NT_PVOID user_data, NT_UINT32 result, NT_PCSTR file_name)
{auto sdk_wrapper = reinterpret_cast<NT_PlayerSDKWrapper*>(user_data);if (nullptr == sdk_wrapper)return;sdk_wrapper->CaptureImageHandle(handle, result, file_name);
}

实时静音

void NT_PlayerSDKWrapper::SetMute(bool is_mute)
{if (is_playing_ && handle_){player_api_->SetMute(handle_->Handle(), is_mute?1:0);}
}

设置绘制模式

void NT_PlayerSDKWrapper::SetRenderScaleMode(int render_scale_mode)
{if (is_playing_ && handle_){player_api_->SetRenderScaleMode(handle_->Handle(), render_scale_mode);}
}

设置只解关键帧

void NT_PlayerSDKWrapper::SetOnlyDecodeVideoKeyFrame(bool is_only_dec_key_frame)
{if (is_playing_ && handle_){player_api_->SetOnlyDecodeVideoKeyFrame(handle_->Handle(), is_only_dec_key_frame ? 1 : 0);}
}

Handler管理

bool NT_PlayerSDKWrapper::OpenHandle(const std::string& url, int buffer)
{if (handle_){if (handle_->IsOpened()&& handle_->URL() == url){return true;}}ResetHandle();auto handle = std::make_shared<NT_SDK_HandleWrapper>(player_api_);if (!handle->Open(url, buffer)){return false;}handle_ = handle;handle_->AddEventHandler(shared_from_this());return true;
}void NT_PlayerSDKWrapper::ResetHandle()
{if (handle_){handle_->RemoveHandler(this);handle_.reset();}
}

录像等其他接口不再赘述，可Windows平台一致。

总结

多路RTMP或RTSP播放，涉及到性能和多路之间音视频同步、长时间播放稳定性等问题，Linux平台可参考的资料比较少，可选的方案比较少，感兴趣的可酌情参考。