WebRTC中Android Demo中的远程视频流的获取到传输

  

  1.CallActivity#onCreate 执行startCall开始连接或创建房间

 

  2.WebSocketClient#connectToRoom 请求一次服务器

 

  3.回调到CallActivity#onConnectToRoom 开始创建对等连接,同时将视频采集对象,本地和远程的VideoSink,相关参数传入

 

 

    localProxyVideoSink代理本地视频渲染器

    remoteSinks是代理远程视频的渲染器,这里是一个集合

    videoCapture是本地视频采集器

 

      4.PeerConnectionClient#createPeerConnectionInternal 创建PeerConnection对象和创建视频轨道

   factory是在CallActivity#onCreate中创建的

   pcObserver是一个对等连接观察者,用于底层消息的回调

 

  如果开启了视频功能,则将本地采集的数据添加到轨道(通过C++底层完成)

  如果是远程的数据,通过(getRemoteVideoTrack调用C++底层方法)获取到远程视频轨道,添加传入进来的remoteSinks

 

  这里继续添加音频轨道。

  到这里,可以预览到本地摄像头预览帧。

 

  中间还有一个复杂的过程,就是建立连接的过程。

  主要有以下几个步骤吧。

  1️⃣ 创建者创建一个连接房间。

    i.请求Server(WebSocketRTCClient#connectToRoom)

    ii.创建Offer信令(PeerConnection来创建,通过sdpObserver来回调结果)

    iii.设置本地SDP,通过sdpObserver来回调结果

    iv.发送Offer信令,给服务器(等待别人连接)

  2️⃣ 加入者加入该房间。

    i.请求Server(有人创建了房间,那就只有加入了),突然还收到一个Offer(创建者给服务器的)呢。

    ii.设置远程SDP,通过sdpObserver来回调结果。

    iii.创建Answer信令,通过sdpObserver来回调结果。

    iv.发送Answer信令,发送给服务器(主要给房间创建者的)

  3️⃣ 创建者知道有人加入后。

    i.WebSocketRTCClient#onWebSocketMessage(接收到Answer信令和一些ICE数据包)

    ii.设置远程SDP,通过sdpObserver来回调结果。

    iii.开始添加ICE Candidate。

  4️⃣ 然后就是ICE之间的连接,这里的具体逻辑不是特别清楚。以后再补充。

  5️⃣ P2P连接建立完毕,可以互相实时视频聊天了哦。  

  参考文章:WebRTC Native源码导读。

 

  5.那么如何获取到远程的视频流数据呢?或者说怎么将远程的数据渲染出来显示到SurfaceViewRender中?

    在demo中,预览本地的视频和远程的视频都是用SurfaceViewRender自定义视图完成的。 

public class SurfaceViewRenderer extends SurfaceView
    implements SurfaceHolder.Callback, VideoSink, RendererCommon.RendererEvents {
  private static final String TAG = "SurfaceViewRenderer";

  // Cached resource name.
  private final String resourceName;
  private final RendererCommon.VideoLayoutMeasure videoLayoutMeasure =
      new RendererCommon.VideoLayoutMeasure();
  private final SurfaceEglRenderer eglRenderer;

  // Callback for reporting renderer events. Read-only after initilization so no lock required.
  private RendererCommon.RendererEvents rendererEvents;

  // Accessed only on the main thread.
  private int rotatedFrameWidth;
  private int rotatedFrameHeight;
  private boolean enableFixedSize;
  private int surfaceWidth;
  private int surfaceHeight;

  /**
   * Standard View constructor. In order to render something, you must first call init().
   */
  public SurfaceViewRenderer(Context context) {
    super(context);
    this.resourceName = getResourceName();
    eglRenderer = new SurfaceEglRenderer(resourceName);
    getHolder().addCallback(this);
    getHolder().addCallback(eglRenderer);
  }

  /**
   * Standard View constructor. In order to render something, you must first call init().
   */
  public SurfaceViewRenderer(Context context, AttributeSet attrs) {
    super(context, attrs);
    this.resourceName = getResourceName();
    eglRenderer = new SurfaceEglRenderer(resourceName);
    getHolder().addCallback(this);
    getHolder().addCallback(eglRenderer);
  }

  /**
   * Initialize this class, sharing resources with |sharedContext|. It is allowed to call init() to
   * reinitialize the renderer after a previous init()/release() cycle.
   */
  public void init(EglBase.Context sharedContext, RendererCommon.RendererEvents rendererEvents) {
    init(sharedContext, rendererEvents, EglBase.CONFIG_PLAIN, new GlRectDrawer());
  }

  /**
   * Initialize this class, sharing resources with |sharedContext|. The custom |drawer| will be used
   * for drawing frames on the EGLSurface. This class is responsible for calling release() on
   * |drawer|. It is allowed to call init() to reinitialize the renderer after a previous
   * init()/release() cycle.
   */
  public void init(final EglBase.Context sharedContext,
      RendererCommon.RendererEvents rendererEvents, final int[] configAttributes,
      RendererCommon.GlDrawer drawer) {
    ThreadUtils.checkIsOnMainThread();
    this.rendererEvents = rendererEvents;
    rotatedFrameWidth = 0;
    rotatedFrameHeight = 0;
    eglRenderer.init(sharedContext, this /* rendererEvents */, configAttributes, drawer);
  }

  /**
   * Block until any pending frame is returned and all GL resources released, even if an interrupt
   * occurs. If an interrupt occurs during release(), the interrupt flag will be set. This function
   * should be called before the Activity is destroyed and the EGLContext is still valid. If you
   * don't call this function, the GL resources might leak.
   */
  public void release() {
    eglRenderer.release();
  }

  /**
   * Register a callback to be invoked when a new video frame has been received.
   *
   * @param listener The callback to be invoked. The callback will be invoked on the render thread.
   *                 It should be lightweight and must not call removeFrameListener.
   * @param scale    The scale of the Bitmap passed to the callback, or 0 if no Bitmap is
   *                 required.
   * @param drawer   Custom drawer to use for this frame listener.
   */
  public void addFrameListener(
      EglRenderer.FrameListener listener, float scale, RendererCommon.GlDrawer drawerParam) {
    eglRenderer.addFrameListener(listener, scale, drawerParam);
  }

  /**
   * Register a callback to be invoked when a new video frame has been received. This version uses
   * the drawer of the EglRenderer that was passed in init.
   *
   * @param listener The callback to be invoked. The callback will be invoked on the render thread.
   *                 It should be lightweight and must not call removeFrameListener.
   * @param scale    The scale of the Bitmap passed to the callback, or 0 if no Bitmap is
   *                 required.
   */
  public void addFrameListener(EglRenderer.FrameListener listener, float scale) {
    eglRenderer.addFrameListener(listener, scale);
  }

  public void removeFrameListener(EglRenderer.FrameListener listener) {
    eglRenderer.removeFrameListener(listener);
  }

  /**
   * Enables fixed size for the surface. This provides better performance but might be buggy on some
   * devices. By default this is turned off.
   */
  public void setEnableHardwareScaler(boolean enabled) {
    ThreadUtils.checkIsOnMainThread();
    enableFixedSize = enabled;
    updateSurfaceSize();
  }

  /**
   * Set if the video stream should be mirrored or not.
   */
  public void setMirror(final boolean mirror) {
    eglRenderer.setMirror(mirror);
  }

  /**
   * Set how the video will fill the allowed layout area.
   */
  public void setScalingType(RendererCommon.ScalingType scalingType) {
    ThreadUtils.checkIsOnMainThread();
    videoLayoutMeasure.setScalingType(scalingType);
    requestLayout();
  }

  public void setScalingType(RendererCommon.ScalingType scalingTypeMatchOrientation,
      RendererCommon.ScalingType scalingTypeMismatchOrientation) {
    ThreadUtils.checkIsOnMainThread();
    videoLayoutMeasure.setScalingType(scalingTypeMatchOrientation, scalingTypeMismatchOrientation);
    requestLayout();
  }

  /**
   * Limit render framerate.
   *
   * @param fps Limit render framerate to this value, or use Float.POSITIVE_INFINITY to disable fps
   *            reduction.
   */
  public void setFpsReduction(float fps) {
    eglRenderer.setFpsReduction(fps);
  }

  public void disableFpsReduction() {
    eglRenderer.disableFpsReduction();
  }

  public void pauseVideo() {
    eglRenderer.pauseVideo();
  }

  // VideoSink interface.
  @Override
  public void onFrame(VideoFrame frame) {
    eglRenderer.onFrame(frame);
  }

  // View layout interface.
  @Override
  protected void onMeasure(int widthSpec, int heightSpec) {
    ThreadUtils.checkIsOnMainThread();
    Point size =
        videoLayoutMeasure.measure(widthSpec, heightSpec, rotatedFrameWidth, rotatedFrameHeight);
    setMeasuredDimension(size.x, size.y);
    logD("onMeasure(). New size: " + size.x + "x" + size.y);
  }

  @Override
  protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {
    ThreadUtils.checkIsOnMainThread();
    eglRenderer.setLayoutAspectRatio((right - left) / (float) (bottom - top));
    updateSurfaceSize();
  }

  private void updateSurfaceSize() {
    ThreadUtils.checkIsOnMainThread();
    if (enableFixedSize && rotatedFrameWidth != 0 && rotatedFrameHeight != 0 && getWidth() != 0
        && getHeight() != 0) {
      final float layoutAspectRatio = getWidth() / (float) getHeight();
      final float frameAspectRatio = rotatedFrameWidth / (float) rotatedFrameHeight;
      final int drawnFrameWidth;
      final int drawnFrameHeight;
      if (frameAspectRatio > layoutAspectRatio) {
        drawnFrameWidth = (int) (rotatedFrameHeight * layoutAspectRatio);
        drawnFrameHeight = rotatedFrameHeight;
      } else {
        drawnFrameWidth = rotatedFrameWidth;
        drawnFrameHeight = (int) (rotatedFrameWidth / layoutAspectRatio);
      }
      // Aspect ratio of the drawn frame and the view is the same.
      final int width = Math.min(getWidth(), drawnFrameWidth);
      final int height = Math.min(getHeight(), drawnFrameHeight);
      logD("updateSurfaceSize. Layout size: " + getWidth() + "x" + getHeight() + ", frame size: "
          + rotatedFrameWidth + "x" + rotatedFrameHeight + ", requested surface size: " + width
          + "x" + height + ", old surface size: " + surfaceWidth + "x" + surfaceHeight);
      if (width != surfaceWidth || height != surfaceHeight) {
        surfaceWidth = width;
        surfaceHeight = height;
        getHolder().setFixedSize(width, height);
      }
    } else {
      surfaceWidth = surfaceHeight = 0;
      getHolder().setSizeFromLayout();
    }
  }

  // SurfaceHolder.Callback interface.
  @Override
  public void surfaceCreated(final SurfaceHolder holder) {
    ThreadUtils.checkIsOnMainThread();
    surfaceWidth = surfaceHeight = 0;
    updateSurfaceSize();
  }

  @Override
  public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {}

  @Override
  public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) {}

  private String getResourceName() {
    try {
      return getResources().getResourceEntryName(getId());
    } catch (NotFoundException e) {
      return "";
    }
  }

  /**
   * Post a task to clear the SurfaceView to a transparent uniform color.
   */
  public void clearImage() {
    eglRenderer.clearImage();
  }

  @Override
  public void onFirstFrameRendered() {
    if (rendererEvents != null) {
      rendererEvents.onFirstFrameRendered();
    }
  }

  @Override
  public void onFrameResolutionChanged(int videoWidth, int videoHeight, int rotation) {
    if (rendererEvents != null) {
      rendererEvents.onFrameResolutionChanged(videoWidth, videoHeight, rotation);
    }
    int rotatedWidth = rotation == 0 || rotation == 180 ? videoWidth : videoHeight;
    int rotatedHeight = rotation == 0 || rotation == 180 ? videoHeight : videoWidth;
    // run immediately if possible for ui thread tests
    postOrRun(() -> {
      rotatedFrameWidth = rotatedWidth;
      rotatedFrameHeight = rotatedHeight;
      updateSurfaceSize();
      requestLayout();
    });
  }

  private void postOrRun(Runnable r) {
    if (Thread.currentThread() == Looper.getMainLooper().getThread()) {
      r.run();
    } else {
      post(r);
    }
  }

  private void logD(String string) {
    Logging.d(TAG, resourceName + ": " + string);
  }
}
View Code

    在CallActivity#onCreate中会调用SurfaceViewRender#init方法来进行初始化。

    在CallActivity#onCreate中也会调用SurfaceViewRender#setEnableHardwareScaler方法进行硬件加速。

    数据是怎么显示到该视图的呢?

    在CallActivity#setSwappedFeeds中

  

    可以知道:

    localProxyVideoSink就是本地视频数据流的渲染器代理,它的目标视图就是SurfaceViewRender。

    remoteProxyRenderer就是远程视频数据流的渲染器代理,它的目标视图也是SurfaceViewRender。

 

  6.首先来跟踪一下本地视频数据流渲染器的代理==>localProxyVideoSink。

    在CallActivity#ProxyVideoSink中,实现了VideoSink接口。(VideoSink接口中只有一个方法onFrame会被native代码调用实现渲染的方法)

    

    这个静态类部类共两个方法,都加锁了。

    一个渲染onFrame,一个设置目标(所以这里知道了SurfaceViewRender视图类为什么会继承VideoSink了)。

    

    然后就是最关键的一步了。CallActivity#onConnectedToRoomInternal。

    

    由上可知,在创建对等连接的时候,就已经将摄像头采集的数据(videoCapturer)关联到本地视频视图的代理类(localProxyVideoSink)中了。

    

    所以在PeerConnectionClient得接收一下这几个非常关键的参数。

    PeerConnectionClient#createPeerConnection

    

    所以在PeerConnectionClient#localRender==>本地视频流数据渲染器代理类。

         PeerConnectionClient#remoteSinks==>远程视频流数据渲染器代理类。

       PeerConnectionClient#videoCapturer==>本地摄像头采集器(可能不是摄像头,可能是文件或屏幕,我喜欢说成摄像头)

       PeerConnectionClient#signalingParameters==>相关参数。

 

    然后呢?localRender去哪里了?

    在这里 PeerConnectionClient#createPeerConnectionInternal

    

    这里没有localRender啊!别急,再看这里 PeerConnectionClient#createVideoTrack

    

    这里也是非常关键的一步,将本地采集的数据->VideoTrack对象。通过底层代码实现。

    然后localRender之旅到此结束,下面看看remoteSinks。

 

  7.然后跟踪一下远程视频流数据渲染器代理==>remoteSinks。

    首先它是什么呢?它是一个List<VideoSink>集合,然而localRender是一个VideoSink。

    为什么本地只有一个VideoSink,而远程的是一个集合呢?

    我也不知道。。但是可以猜测一下嘛:本地只能通过一种确定的方式采集数据,而远程的数据流无法确定采集的方式,故只能用一个集合来记录。

    看看传入远程视频流代理。   

    

    同样地,在PeerConnectionClient#createPeerConnection中,接收一下传入的远程数据流渲染器代理集合(remoteSinks)。

 

    

    这里有两个点,一个是获取到远程数据流返回的一个VideoTrack。一个是将VideoTrack设置给预览视图,这样就能预览到远程视频数据了。

 

    来详细看一下底层是怎么获取到远程数据流的==>PeerConnectionClient#getRemoteVideoTrack。

    

    这里通过peerConnection#getTransceivers获取到RtpTransceiver(收发器)对象。(英文叫做收发器,姑且就叫它收发器吧)

    通过收发器RtpTransceiver#getReceiver获取到RTPReceiver对象。

    通过RTPReceiver#track获取到MediaStreamTrack。它就是我们要的东西。

    哦不,将它强制转换成VideoTrack才是我们真正要的东西。

 

    注意点:如果ICE没有正常连接,这里getReceiver估计也是接收不到数据的,所以一定要确保ICE Connected!!!

    remoteSinks之旅就到此结束了。

 

8.剩下还有一个问题:视频流的传输过程。

    这个涉及到底层了。简单分析一下。

    入口在这里。PeerConnectionClient#createPeerConnectionInternal

    

    然后深入到PeerConnection#addTrack中看看。

    

    这里开始进行native操作了。PeerConnection#nativeAddTrack。

    

    这里传入一个track和字符串数组,返回一个RtpSender。

 

    那这个RtpSender具体做了什么呢?

    

    在它的构造函数中,就已经创建了一个cachedTrack,姑且叫做一个缓冲区轨道,所以这里面已经有数据了。

    理一下思路:

      前面经过了一些SDP,ICE互相传递数据后建立了一个通道(Channel),通道是可以互相发送一些文本信息的。

      但是要发送视频流,环境要更加苛刻,还要Track(轨道),这样才能更加顺利的发送视频流。        

  

  9.更加底层的C++源码分析视频数据流的传输可参考这篇大神写的文章。

    WebRTC Native源码导读(十)

posted @ 2018-06-01 13:33 Jason_Jan 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏