文章目录

• 安卓直播推流专栏博客总结
• 一、 后置摄像头顺时针旋转 90 度
• 二、 前置摄像头顺时针旋转 90 度
• 三、 NV21 格式图像旋转代码

安卓直播推流专栏博客总结

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Android RTMP 直播推流技术专栏 :

0 . 资源和源码地址 :

• 资源下载地址 : 资源下载地址 , 服务器搭建 , x264 , faac , RTMPDump , 源码及交叉编译库 , 本专栏 Android 直播推流源码 ;
• GitHub 源码地址 : han1202012 / RTMP_Pusher

1. 搭建 RTMP 服务器 : 下面的博客中讲解了如何在 VMWare 虚拟机中搭建 RTMP 直播推流服务器 ;

• 【Android RTMP】RTMP 直播推流服务器搭建 ( Ubuntu 18.04.4 虚拟机 )

2. 准备视频编码的 x264 编码器开源库 , 和 RTMP 数据包封装开源库 :

• 【Android RTMP】RTMPDumb 源码导入 Android Studio ( 交叉编译 | 配置 CMakeList.txt 构建脚本 )

• 【Android RTMP】Android Studio 集成 x264 开源库 ( Ubuntu 交叉编译 | Android Studio 导入函数库 )

3. 讲解 RTMP 数据包封装格式 :

• 【Android RTMP】RTMP 数据格式 ( FLV 视频格式分析 | 文件头 Header 分析 | 标签 Tag 分析 | 视频标签 Tag 数据分析 )

• 【Android RTMP】RTMP 数据格式 ( FLV 视频格式分析 | AVC 序列头格式解析 )

4. 图像数据采集 : 从 Camera 摄像头中采集 NV21 格式的图像数据 , 并预览该数据 ;

• 【Android RTMP】Android Camera 视频数据采集预览 ( 视频采集相关概念 | 摄像头预览参数设置 | 摄像头预览数据回调接口 )

• 【Android RTMP】Android Camera 视频数据采集预览 ( NV21 图像格式 | I420 图像格式 | NV21 与 I420 格式对比 | NV21 转 I420 算法 )

• 【Android RTMP】Android Camera 视频数据采集预览 ( 图像传感器方向设置 | Camera 使用流程 | 动态权限申请 )

5. NV21 格式的图像数据编码成 H.264 格式的视频数据 :

• 【Android RTMP】x264 编码器初始化及设置 ( 获取 x264 编码参数 | 编码规格 | 码率 | 帧率 | B帧个数 | 关键帧间隔 | 关键帧解码数据 SPS PPS )

• 【Android RTMP】x264 图像数据编码 ( Camera 图像数据采集 | NV21 图像数据传到 Native 处理 | JNI 传输字节数组 | 局部引用变量处理 | 线程互斥 )

• 【Android RTMP】x264 图像数据编码 ( NV21 格式中的 YUV 数据排列 | Y 灰度数据拷贝 | U 色彩值数据拷贝 | V 饱和度数据拷贝 | 图像编码操作 )

6. 将 H.264 格式的视频数据封装到 RTMP 数据包中 :

• 【Android RTMP】RTMPDump 封装 RTMPPacket 数据包 ( 封装 SPS / PPS 数据包 )

• 【Android RTMP】RTMPDump 封装 RTMPPacket 数据包 ( 关键帧数据格式 | 非关键帧数据格式 | x264 编码后的数据处理 | 封装 H.264 视频数据帧 )

• 【Android RTMP】RTMPDump 推流过程 ( 独立线程推流 | 创建推流器 | 初始化操作 | 设置推流地址 | 启用写出 | 连接 RTMP 服务器 | 发送 RTMP 数据包 )

7. 阶段总结 : 阿里云服务器中搭建 RTMP 服务器 , 并使用电脑软件推流和观看直播内容 ;

• 【Android RTMP】RTMP 直播推流 ( 阿里云服务器购买 | 远程服务器控制 | 搭建 RTMP 服务器 | 服务器配置 | 推流软件配置 | 直播软件配置 | 推流直播效果展示 )

• 【Android RTMP】RTMP 直播推流阶段总结 ( 服务器端搭建 | Android 手机端编码推流 | 电脑端观看直播 | 服务器状态查看 )

8. 处理 Camera 图像传感器导致的 NV21 格式图像旋转问题 :

• 【Android RTMP】NV21 图像旋转处理 ( 问题描述 | 图像顺时针旋转 90 度方案 | YUV 图像旋转细节 | 手机屏幕旋转方向 )

• 【Android RTMP】NV21 图像旋转处理 ( 图像旋转算法 | 后置摄像头顺时针旋转 90 度 | 前置摄像头顺时针旋转 90 度 )

9. 下面这篇博客比较重要 , 里面有一个快速搭建 RTMP 服务器的脚本 , 强烈建议使用 ;

• 【Android RTMP】NV21 图像旋转处理 ( 快速搭建 RTMP 服务器 Shell 脚本 | 创建 RTMP 服务器镜像 | 浏览器观看直播 | 前置 / 后置摄像头图像旋转效果展示 )

10. 编码 AAC 音频数据的开源库 FAAC 交叉编译与 Android Studio 环境搭建 :

• 【Android RTMP】音频数据采集编码 ( 音频数据采集编码 | AAC 高级音频编码 | FAAC 编码器 | Ubuntu 交叉编译 FAAC 编码器 )

• 【Android RTMP】音频数据采集编码 ( FAAC 头文件与静态库拷贝到 AS | CMakeList.txt 配置 FAAC | AudioRecord 音频采样 PCM 格式 )

11. 解析 AAC 音频格式 :

• 【Android RTMP】音频数据采集编码 ( AAC 音频格式解析 | FLV 音频数据标签解析 | AAC 音频数据标签头 | 音频解码配置信息 )

12 . 将麦克风采集的 PCM 音频采样编码成 AAC 格式音频 , 并封装到 RTMP 包中 , 推流到客户端 :

• 【Android RTMP】音频数据采集编码 ( FAAC 音频编码参数设置 | FAAC 编码器创建 | 获取编码器参数 | 设置 AAC 编码规格 | 设置编码器输入输出参数 )

• 【Android RTMP】音频数据采集编码 ( FAAC 编码器编码 AAC 音频解码信息 | 封装 RTMP 音频数据头 | 设置 AAC 音频数据类型 | 封装 RTMP 数据包 )

• 【Android RTMP】音频数据采集编码 ( FAAC 编码器编码 AAC 音频采样数据 | 封装 RTMP 音频数据头 | 设置 AAC 音频数据类型 | 封装 RTMP 数据包 )

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Android 直播推流流程 : 手机采集视频 / 音频数据 , 视频数据使用 H.264 编码 , 音频数据使用 AAC 编码 , 最后将音视频数据都打包到 RTMP 数据包中 , 使用 RTMP 协议上传到 RTMP 服务器中 ;

Android 端中主要完成手机端采集视频数据操作 , 并将视频数据传递给 JNI , 在 NDK 中使用 x264 将图像转为 H.264 格式的视频 , 最后将 H.264 格式的视频打包到 RTMP 数据包中 , 上传到 RTMP 服务器中 ;

本博客中实现将 NV21 图像顺时针旋转 90 度的算法 , 后置摄像头需要顺时针旋转 90 度, 前置摄像头与后置摄像头相反 , 需要逆时针旋转 90 度 ;

一、 后置摄像头顺时针旋转 90 度

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1 . NV21 格式图像数据的排列 : $16$ 个 Y 灰度数据在前 , 然后 $4$ 组 ( $8$ 个 ) VU 色彩值 , 饱和度 , 数据交替存放 ;

$$\left[\begin{array}{cccc}y1& y2& y3& y4\\ & & & \\ y5& y6& y7& y8\\ & & & \\ y9& y10& y11& y12\\ & & & \\ y13& y14& y15& y16\\ & & & \\ v1& u1& v2& u2\\ & & & \\ v3& u3& v4& u4\end{array}\right]$$

2 . NV21 格式的图像的 YUV 值顺时针旋转 90 度后的 YUV 矩阵为 :

$$\left[\begin{array}{cccc}y13& y9& y5& y1\\ & & & \\ y14& y10& y6& y2\\ & & & \\ y15& y11& y7& y3\\ & & & \\ y16& y12& y8& y4\\ & & & \\ v3& u3& v1& u1\\ & & & \\ v4& u4& v2& u2\end{array}\right]$$

3 . 灰度值 Y 数据读取顺序 :

① 外层循环 : 逐行遍历, 从第一行遍历到最后一行, 从 0 到 mWidth - 1 ;

② 内存循环 : 遍历每一行时, 从底部遍历到顶部, 从 mHeight - 1 到 0 ;

for (int i = 0; i < mWidth; i++) {// 第 i 行, 从每一列的最后一个像素 ( 索引 mHeight - 1 ) 遍历到第一个像素 ( 索引 0 )for (int j = mHeight - 1; j >= 0; j--) {// 将读取到的 Y 灰度值存储到 mNv21DataBuffer 缓冲区中mNv21DataBuffer[positionIndex++] = data[mWidth * j + i];} }

4 . 饱和度 色彩值 UV 数据读取顺序 :

① 数据高度个数 : Y 数据的高度与图像高度相等 , UV 数据高度相当于 Y 数据高度的一半 ;

② UV 数据排列 : V 色彩值在前, U 饱和度在后, UV 数据交替排列 , 一行 mWidth 中, 排布了 mWidth / 2 组 UV 数据 ;

③ UV 数据组有 mWidth / 2 行, mHeight / 2 列, 因此遍历时, 有如下规则 :

• 按照行遍历 : 遍历 mWidth / 2 次
• 按照列遍历 : 遍历 mHeight / 2 次

④ 外层遍历 : 每隔 2 行, 遍历一次, 遍历 mWidth / 2 次 ; 遍历行从 0 到 mWidth / 2 - 1 ;

⑤ 内层遍历 : UV 数据也需要倒着读 , 从 mHeight / 2 - 1 遍历到 0 ;

for (int i = 0; i < mWidth / 2; i ++) {for (int j = UVByteHeight - 1; j >= 0; j--) {// 读取数据时, 要从 YByteCount 之后的数据开始遍历// 使用 mWidth 和 UVByteHeight 定位要遍历的位置// 拷贝 V 色彩值数据mNv21DataBuffer[positionIndex++] = data[YByteCount + mWidth / 2 * 2 * j + i];// 拷贝 U 饱和度数据mNv21DataBuffer[positionIndex++] = data[YByteCount + mWidth / 2 * 2 * j + i + 1];} }

二、 前置摄像头顺时针旋转 90 度

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1 . NV21 格式图像数据的排列 : $16$ 个 Y 灰度数据在前 , 然后 $4$ 组 ( $8$ 个 ) VU 色彩值 , 饱和度 , 数据交替存放 ;

$$\left[\begin{array}{cccc}y1& y2& y3& y4\\ & & & \\ y5& y6& y7& y8\\ & & & \\ y9& y10& y11& y12\\ & & & \\ y13& y14& y15& y16\\ & & & \\ v1& u1& v2& u2\\ & & & \\ v3& u3& v4& u4\end{array}\right]$$

2 . NV21 格式的图像的 YUV 值逆时针旋转 90 度后的 YUV 矩阵为 :

$$\left[\begin{array}{cccc}y4& y8& y12& y16\\ & & & \\ y3& y7& y11& y15\\ & & & \\ y2& y6& y10& y14\\ & & & \\ y1& y5& y9& y13\\ & & & \\ v2& u2& v4& u4\\ & & & \\ v1& u1& v3& u3\end{array}\right]$$

3 . 灰度值 Y 数据读取顺序 :

① 外层循环 : 逐行遍历, 从最后一行遍历到第一行, 从 mWidth - 1 到 0 ;

② 内存循环 : 遍历第 i 行时, 从顶部遍历到底部, 从 0 到 mHeight - 1

for (int i = mWidth - 1; i >= 0; i--) {// 第 i 行, 从每一列的最后一个像素 ( 索引 mHeight - 1 ) 遍历到第一个像素 ( 索引 0 )for (int j = 0; j < mHeight; j++) {// 将读取到的 Y 灰度值存储到 mNv21DataBuffer 缓冲区中mNv21DataBuffer[positionIndex++] = data[mWidth * j + i];} }

4 . 饱和度 色彩值 UV 数据读取顺序 :

① 数据高度个数 : Y 数据的高度与图像高度相等 , UV 数据高度相当于 Y 数据高度的一半 ;

② UV 数据排列 : V 色彩值在前, U 饱和度在后, UV 数据交替排列 , 一行 mWidth 中, 排布了 mWidth / 2 组 UV 数据 ;

③ UV 数据组有 mWidth / 2 行, mHeight / 2 列, 因此遍历时, 有如下规则 :

• 按照行遍历 : 遍历 mWidth / 2 次
• 按照列遍历 : 遍历 mHeight / 2 次

④ 外层遍历 : 每隔 2 行, 遍历一次, 遍历 mWidth / 2 次 ; 遍历行从mWidth / 2 - 1 到 0 ;

⑤ 内层遍历 : UV 数据也需要倒着读 , 从 0 遍历到 mHeight / 2 - 1 ;

for (int i = mWidth / 2 - 1; i >= 0 ; i --) {for (int j = 0; j < UVByteHeight; j++) {// 读取数据时, 要从 YByteCount 之后的数据开始遍历// 使用 mWidth 和 UVByteHeight 定位要遍历的位置// 拷贝 V 色彩值数据mNv21DataBuffer[positionIndex++] = data[YByteCount + mWidth / 2 * 2 * j + i];// 拷贝 U 饱和度数据mNv21DataBuffer[positionIndex++] = data[YByteCount + mWidth / 2 * 2 * j + i + 1];} }

三、 NV21 格式图像旋转代码

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/*** 将 NV21 格式的图片数据顺时针旋转 90 度* 后置摄像头顺时针旋转 90 度* 前置摄像头逆时针旋转 90 度* @param data*/private void nv21PictureDataClockwiseRotation90(byte[] data){// Y 灰度数据的个数int YByteCount = mWidth * mHeight;// 色彩度 U, 饱和度 V 数据高度int UVByteHeight = mHeight / 2;// 色彩度 U, 饱和度 V 数据个数int UVByteCount = YByteCount / 4;// 数据处理索引值, 用于记录写入到 mNv21DataBuffer 中的元素个数// 及下一个将要写入的元素的索引int positionIndex = 0;/*后置摄像头处理后置摄像头需要将图像顺时针旋转 90 度*/if(mCameraFacing == Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_BACK){/*读取 Y 灰度数据顺时针旋转 90 度外层循环 : 逐行遍历, 从第一行遍历到最后一行内存循环 : 遍历每一行时, 从底部遍历到顶部*/for (int i = 0; i < mWidth; i++) {// 第 i 行, 从每一列的最后一个像素 ( 索引 mHeight - 1 ) 遍历到第一个像素 ( 索引 0 )for (int j = mHeight - 1; j >= 0; j--) {// 将读取到的 Y 灰度值存储到 mNv21DataBuffer 缓冲区中mNv21DataBuffer[positionIndex++] = data[mWidth * j + i];}}/*读取 UV 数据Y 数据的高度与图像高度相等UV 数据高度相当于 Y 数据高度的一半UV 数据排列 : V 色彩值在前, U 饱和度在后, UV 数据交替排列UV 数据交替排列, 一行 mWidth 中, 排布了 mWidth / 2 组 UV 数据UV 数据组有 mWidth / 2 行, mHeight / 2 列, 因此遍历时, 有如下规则 :按照行遍历 : 遍历 mWidth / 2 次按照列遍历 : 遍历 mHeight / 2 次外层遍历 : 遍历行从 0 到 mWidth / 2外层按照行遍历时, 每隔 2 行, 遍历一次, 遍历 mWidth / 2 次内层遍历时 : 遍历列, 从 mHeight / 2 - 1 遍历到 0UV 数据也需要倒着读 , 从 mHeight / 2 - 1 遍历到 0*/for (int i = 0; i < mWidth / 2; i ++) {for (int j = UVByteHeight - 1; j >= 0; j--) {// 读取数据时, 要从 YByteCount 之后的数据开始遍历// 使用 mWidth 和 UVByteHeight 定位要遍历的位置// 拷贝 V 色彩值数据mNv21DataBuffer[positionIndex++] = data[YByteCount + mWidth / 2 * 2 * j + i];// 拷贝 U 饱和度数据mNv21DataBuffer[positionIndex++] = data[YByteCount + mWidth / 2 * 2 * j + i + 1];}}}else if(mCameraFacing == Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_FRONT){/*前置摄像头处理前置摄像头与后置摄像头相反, 后置摄像头顺时针旋转 90 度前置摄像头需要将图像逆时针旋转 90 度*//*读取 Y 灰度数据逆时针旋转 90 度外层循环 : 逐行遍历, 从最后一行遍历到第一行, 从 mWidth - 1 到 0内存循环 : 遍历第 i 行时, 从顶部遍历到底部, 从 0 到 mHeight - 1*/for (int i = mWidth - 1; i >= 0; i--) {// 第 i 行, 从每一列的最后一个像素 ( 索引 mHeight - 1 ) 遍历到第一个像素 ( 索引 0 )for (int j = 0; j < mHeight; j++) {// 将读取到的 Y 灰度值存储到 mNv21DataBuffer 缓冲区中mNv21DataBuffer[positionIndex++] = data[mWidth * j + i];}}/*读取 UV 数据Y 数据的高度与图像高度相等UV 数据高度相当于 Y 数据高度的一半UV 数据排列 : V 色彩值在前, U 饱和度在后, UV 数据交替排列UV 数据交替排列, 一行 mWidth 中, 排布了 mWidth / 2 组 UV 数据UV 数据组有 mWidth / 2 行, mHeight / 2 列, 因此遍历时, 有如下规则 :按照行遍历 : 遍历 mWidth / 2 次按照列遍历 : 遍历 mHeight / 2 次外层遍历 : 遍历行从 mWidth / 2 - 1 到 0外层按照行遍历时, 每隔 2 行, 遍历一次, 遍历 mWidth / 2 次内层遍历时 : 遍历列, 从 0 遍历到 mHeight / 2 - 1UV 数据也需要倒着读 , 从 0 遍历到 mHeight / 2 - 1*/for (int i = mWidth / 2 - 1; i >= 0 ; i --) {for (int j = 0; j < UVByteHeight; j++) {// 读取数据时, 要从 YByteCount 之后的数据开始遍历// 使用 mWidth 和 UVByteHeight 定位要遍历的位置// 拷贝 V 色彩值数据mNv21DataBuffer[positionIndex++] = data[YByteCount + mWidth / 2 * 2 * j + i];// 拷贝 U 饱和度数据mNv21DataBuffer[positionIndex++] = data[YByteCount + mWidth / 2 * 2 * j + i + 1];}}}}

总结

以上是生活随笔为你收集整理的【Android RTMP】NV21 图像旋转处理 ( 图像旋转算法 | 后置摄像头顺时针旋转 90 度 | 前置摄像头顺时针旋转 90 度 )的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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