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Android和C#實現實時視頻傳輸Demo

編輯:C#入門知識

Android和C#實現實時視頻傳輸Demo


上次說到的那個Demo,趁著今天有空整理一下。

原理很簡單,雖然沒有寫過android應用,但是,嘛~ 高級語言都是相通的,自傲一下。所以簡單研究了一下api後,發現相機對象有預覽回調方法,

實現一下Camera.PreviewCallback接口,就可以得到一個每一幀畫面的回調事件,那麼思路就很簡單了。

拿到畫面後,進行下簡單的壓縮,然後把圖像用Socket傳輸到服務器上,服務器上綁定到一個窗口的picBox上就可以了。

當然,這裡還牽扯到多線程的問題,因為一個SocketServer可以實現和多個client建立連接,而每一個連接都需要獨立的線程來實現監聽。

安卓端代碼:

package com.xwg.monitorclient;


import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;
import java.util.List;
import java.util.zip.DeflaterOutputStream;

import android.graphics.Rect;
import android.graphics.YuvImage;
import android.hardware.Camera;
import android.hardware.Camera.Size;
import android.os.Bundle;
import android.preference.PreferenceManager;
import android.app.Activity;
import android.content.SharedPreferences;
import android.view.Menu;
import android.view.SurfaceHolder;
import android.view.SurfaceView;
import android.view.View;
import android.view.WindowManager;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.EditText;

public class MainActivity extends Activity implements SurfaceHolder.Callback,
Camera.PreviewCallback{
	private SurfaceView mSurfaceview = null; // SurfaceView對象:(視圖組件)視頻顯示
    private SurfaceHolder mSurfaceHolder = null; // SurfaceHolder對象:(抽象接口)SurfaceView支持類
    private Camera mCamera = null; // Camera對象,相機預覽 
    
    /**服務器地址*/
    private String pUsername="XZY";
    /**服務器地址*/
    private String serverUrl="192.168.0.3";
    /**服務器端口*/
    private int serverPort=9999;
    /**視頻刷新間隔*/
    private int VideoPreRate=1;
    /**當前視頻序號*/
    private int tempPreRate=0;
    /**視頻質量*/
    private int VideoQuality=85;
    
    /**發送視頻寬度比例*/
    private float VideoWidthRatio=1;
    /**發送視頻高度比例*/
    private float VideoHeightRatio=1;
    
    /**發送視頻寬度*/
    private int VideoWidth=320;
    /**發送視頻高度*/
    private int VideoHeight=240;
    /**視頻格式索引*/
    private int VideoFormatIndex=0;
    /**是否發送視頻*/
    private boolean startSendVideo=false;
    /**是否連接主機*/
    private boolean connectedServer=false;
    
    private Button myBtn01, myBtn02;
    
    private EditText txtIP;
    
    @Override
    public void onStart()//重新啟動的時候
    {	
    	mSurfaceHolder = mSurfaceview.getHolder(); // 綁定SurfaceView,取得SurfaceHolder對象
    	mSurfaceHolder.addCallback(this); // SurfaceHolder加入回調接口       
    	mSurfaceHolder.setType(SurfaceHolder.SURFACE_TYPE_PUSH_BUFFERS);// 設置顯示器類型,setType必須設置
	    //讀取配置文件
        SharedPreferences preParas = PreferenceManager.getDefaultSharedPreferences(MainActivity.this);
        pUsername=preParas.getString("Username", "XZY");
        serverUrl=preParas.getString("ServerUrl", "192.168.0.3");
    	String tempStr=preParas.getString("ServerPort", "9999");
    	serverPort=Integer.parseInt(tempStr);
        tempStr=preParas.getString("VideoPreRate", "1");
        VideoPreRate=Integer.parseInt(tempStr);	            
        tempStr=preParas.getString("VideoQuality", "85");
        VideoQuality=Integer.parseInt(tempStr);
        tempStr=preParas.getString("VideoWidthRatio", "100");
        VideoWidthRatio=Integer.parseInt(tempStr);
        tempStr=preParas.getString("VideoHeightRatio", "100");
        VideoHeightRatio=Integer.parseInt(tempStr);
        VideoWidthRatio=VideoWidthRatio/100f;
        VideoHeightRatio=VideoHeightRatio/100f;
        
        super.onStart();
    }
    
    @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();        
        InitCamera();
    }
    
    /**初始化攝像頭*/
    private void InitCamera(){
    	try{
    		
    		mCamera = Camera.open();
    		List list = mCamera.getParameters().getSupportedPreviewSizes();
    		for(Size s : list)
    		{
    			if(s.width<=640)
    			{
    				Camera.Parameters params = mCamera.getParameters();
    				params.setPreviewSize(s.width, s.height);
    				mCamera.setParameters(params);
    				break;
    			}
    		}
    	} catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    @Override
    protected void onPause() {
    	try{
	        if (mCamera != null) {
	        	mCamera.setPreviewCallback(null); // !!這個必須在前,不然退出出錯
	            mCamera.stopPreview();
	            mCamera.release();
	            mCamera = null;
	        } 
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        super.onPause();
    }
    
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        
      //禁止屏幕休眠
        getWindow().setFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_KEEP_SCREEN_ON, 
        		WindowManager.LayoutParams.FLAG_KEEP_SCREEN_ON);
               
        mSurfaceview = (SurfaceView) findViewById(R.id.camera_preview);
        myBtn01=(Button)findViewById(R.id.button1);
        myBtn02=(Button)findViewById(R.id.button2);
        txtIP = (EditText)findViewById(R.id.editText1);
        //開始連接主機按鈕
        myBtn01.setOnClickListener(new OnClickListener(){
			public void onClick(View v) {
				serverUrl = txtIP.getText().toString();
				if(connectedServer){//停止連接主機,同時斷開傳輸
					startSendVideo=false;
					connectedServer=false;					
					myBtn02.setEnabled(false);
					myBtn01.setText("開始連接");
					myBtn02.setText("開始傳輸");
					
					//斷開連接
					//Thread th = new MySendCommondThread("PHONEDISCONNECT|"+pUsername+"|");
			  	  	//th.start(); 
					
				}
				else//連接主機
				{
					//啟用線程發送命令PHONECONNECT
			  	  	
					connectedServer=true;
					myBtn02.setEnabled(true);
					myBtn01.setText("停止連接");
				}
			}});
        
        myBtn02.setEnabled(false);
        myBtn02.setOnClickListener(new OnClickListener(){
			public void onClick(View v) {
				if(startSendVideo)//停止傳輸視頻
				{
					startSendVideo=false;
					myBtn02.setText("開始傳輸");
				}
				else{ // 開始傳輸視頻
					Thread th = new MyThread();
			  	  	th.start(); 
					startSendVideo=true;
					myBtn02.setText("停止傳輸");
				}
			}});
    }
    


    @Override
    public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {
        // Inflate the menu; this adds items to the action bar if it is present.
        getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu);
        return true;
    }


    @Override
	public void surfaceChanged(SurfaceHolder arg0, int arg1, int arg2, int arg3) {
		// TODO Auto-generated method stub
		if (mCamera == null) {
            return;
        }
        mCamera.stopPreview();
        mCamera.setPreviewCallback(this);
        mCamera.setDisplayOrientation(90); //設置橫行錄制
        
        //獲取攝像頭參數
        Camera.Parameters parameters = mCamera.getParameters();
        
        Size size = parameters.getPreviewSize();
        VideoWidth=size.width;
        VideoHeight=size.height;

        VideoFormatIndex=parameters.getPreviewFormat();
        
        mCamera.startPreview();
	}

	@Override
	public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
		// TODO Auto-generated method stub
		try {
            if (mCamera != null) {
                mCamera.setPreviewDisplay(mSurfaceHolder);
                mCamera.startPreview();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } 
	}

	@Override
	public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
		// TODO Auto-generated method stub
		if (null != mCamera) {
            mCamera.setPreviewCallback(null); // !!這個必須在前,不然退出出錯
            mCamera.stopPreview();
            mCamera = null;
        }
	}

	@Override
	public void onPreviewFrame(byte[] data, Camera camera) {
		// TODO Auto-generated method stub
		//如果沒有指令傳輸視頻,就先不傳
		if(!startSendVideo)
			return;
//		if(tempPreRate>8)&0xff);
		rtn[3] = (byte)((len>>16)&0xff);
		rtn[4] = (byte)(len>>>24);
		return rtn;
		
	}
	
	/**發送命令線程*/
    class MyThread extends Thread{
    	
    	public void run(){
    		//實例化Socket  
            try {
            	client=new Socket(serverUrl,serverPort);
    			
    		} catch (UnknownHostException e) {
    		} catch (IOException e) {
    		}  
    	}
    }
    
    /**發送文件線程*/
    class MySendFileThread extends Thread{	
    	byte[] content = null;
    	public MySendFileThread(byte[] content){
    		this.content = content;
    	}
    	
        public void run() {
            try{
            	SendMessage(this.content);
                //tempSocket.close();                   
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

安卓端代碼通過一個全局Socket創建連接,然後通過onPreviewFrame事件,捕獲圖像幀,然後壓縮,處理成byte[]然後發送啦。

不過java這裡沒有int和byte[]的轉換,很二有木有,鄙視一下java。還得自己寫代碼轉換,這裡直接生成了header[],由於沒設計其他操作,所以第一位默認0,

後4位是圖片byte[]長度。

然後依次發送數據出去。

其他的相機設置的代碼,來自baidu。

話說java這裡不熟,所以比較亂,沒有具體封裝什麼的。

C#代碼

ClientInfo,一個用來保存連接的實體類,嘛~由於Demo嗎,沒仔細處理,一下也是相同原因,沒有具體優化過,不過測試過wifi條件下,傳600p左右畫質,開2~3個客戶端還是可以的。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Net.Sockets;


namespace com.xwg.net
{
    public class ClientInfo
    {
        public Thread ReceiveThread;

        public Socket Client;

        public string ip;

        public string name;

    }
}

服務器Socket管理類:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Net.Sockets;
using System.Net;
using xwg.common;
using System.IO;

namespace com.xwg.net
{
    public class SocketServer
    {
        #region 變量定義
        List clientList = null;

        private Socket socketServer = null;

        /// 
        /// 服務器IP
        /// 
        private IPAddress serverIP;

        /// 
        /// 監聽端口號
        /// 
        private int portNo = 15693;


        /// 
        /// 完整終端地址包含端口
        /// 
        private IPEndPoint serverFullAddr;

        // Server監聽線程
        Thread accpetThread = null;

        #endregion

        #region 構造函數
        public SocketServer(string ServerIP)
        {
            this.serverIP = IPAddress.Parse(ServerIP);
        }

        public SocketServer(string ServerIP, int portNo)
        {
            this.serverIP = IPAddress.Parse(ServerIP);
            this.portNo = portNo;
        }
        #endregion

        #region Event

        // 客戶端接入事件
        public event ClientAccepted OnClientAccepted;

        // 連接接收數據事件
        public event StreamReceived OnStreamReceived;

        public event ClientBreak OnClentBreak;

        #endregion

        public void StartListen()
        {
            //取得完整地址
            serverFullAddr = new IPEndPoint(serverIP, portNo);//取端口號
            try
            {
                // 實例化Server對象
                socketServer = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

                // 綁定監聽端口
                socketServer.Bind(serverFullAddr);

                // 啟動監聽,制定最大20掛起
                socketServer.Listen(20);

            }
            catch (Exception e)
            {
                Logger.Write("StartListen方法:"+e.Message);
            }

            clientList = new List();

            accpetThread = new Thread(new ThreadStart(AcceptSocket));
            accpetThread.IsBackground = true;
            accpetThread.Start();
        }

        private void AcceptSocket()
        {
            while (true)
            {
                // client Socket 獲得客戶端連接
                Socket acceptSock = socketServer.Accept();
                
                Logger.Write("接收到連接!");
                string ip = ((IPEndPoint)acceptSock.RemoteEndPoint).Address.ToString();
                Logger.Write("客戶端IP:");
                ClientInfo info = new ClientInfo();
                info.Client = acceptSock;
                info.ip = ip;
                info.name = ip;

                Thread recThread = new Thread(new ParameterizedThreadStart(ReceiveMsg));
                recThread.IsBackground = true;
                info.ReceiveThread = recThread;

                clientList.Add(info);
                
                recThread.Start(info);

                // 客戶端接入響應事件
                if (OnClientAccepted != null)
                    OnClientAccepted(this, info);
            }
        }

        private void ReceiveMsg(object obj)
        {
            ClientInfo info = (ClientInfo)obj;
            Socket clientSock = info.Client;
            try
            {
                while (true)
                {
                    // 判斷連接狀態
                    if (!clientSock.Connected)
                    {
                        clientList.Remove(info);
                        info.ReceiveThread.Abort();
                        clientSock.Close();

                    }

                    try
                    {
                        byte[] header = new byte[5];
                        int len = clientSock.Receive(header,SocketFlags.None);
                        if (len != 5)
                        {
                            // 錯誤 終端連接
                            Logger.Write("數據頭接收錯誤,長度不足:" + len);
                            clientSock.Close();
                            info.ReceiveThread.Abort();
                            return;
                        }

                        int conLen = BitConverter.ToInt32(header, 1);

                        //byte[] content = new byte[conLen];
                        //len = clientSock.Receive(content, SocketFlags.None);
                        MemoryStream stream = new MemoryStream();
                        //byte [] buffer = new byte[1024];
                        //while ((len = clientSock.Receive(buffer)) > 0)
                        //{
                        //    stream.Write(buffer,0,len);
                        //}
                        //if (conLen != stream.Length)
                        //{
                        //    Logger.Write("長度錯誤:"+stream.Length+"/"+conLen);
                        //}
                        for (int i = 0; i < conLen; i++)
                        {
                            byte[] arr = new byte[1];
                            clientSock.Receive(arr,SocketFlags.None);
                            stream.Write(arr,0,1);
                        }

                        //stream.Write(content,0,content.Length);
                        stream.Flush();
                        
                        //len = clientSock.Receive(content, SocketFlags.None);

                        //if (len != conLen)
                        //{
                        //    // 錯誤 終端連接
                        //    Logger.Write("header:" + header[1] + "," + header[2] + "," + header[3] + "," + header[4]);
                        //    Logger.Write("Content接收錯誤,長度不足:" + len+"/"+conLen);
                        //    clientSock.Close();
                        //    return;
                        //}

                        // 接收事件
                        if (OnStreamReceived != null)
                        {
                            OnStreamReceived(info, stream);
                        }
                    }
                    catch (Exception ex)
                    {
                        if (OnClentBreak != null)
                        {
                            OnClentBreak(this, info);
                        }
                        Logger.Write("Receive數據:"+ex.Message);
                        clientSock.Close();
                        return;
                    }
                }
            }
            catch (Exception e)
            {
                if (OnClentBreak != null)
                {
                    OnClentBreak(this, info);
                }
                Logger.Write("ReceiveMsg:" + e.Message);
                clientSock.Close();
                return;
            }
        }
    }
    
    public delegate void ClientAccepted(object sender,ClientInfo info);

    public delegate void StreamReceived(object sender,MemoryStream stream);

    public delegate void ClientBreak(object sender,ClientInfo info);
}

這裡面涉及了Socket和多線程處理的知識。

簡單一說,Socket既可以做Server,也可以做Client,當然你用TCPListener也一樣效果就是了。

這裡由於是服務端,所以Socket被我Bind到了一個端口上面,啟用了Listen,監聽方法。

然後啟用了一個accpet線程,總用時實現端口監聽。

每當accpet到一個客戶端的時候,會觸發 OnClientAccepted 事件。accpet方法是會觸發阻塞的,所以絕對不可以用主線程,否則就是程序無響應。

C#處理過程中,實現封裝的最好方法就是使用事件機制了,這是我認為比Java方便的多的設計。可以把邏輯的實現,完全的拋出封裝對象。

然後就是AcceptSocket 這個方法了,這個方法當中,一旦接收到客戶端連接,會創建一個ClientInfo對象,把一些相關屬性設置上去保存。

同時新建一個線程,實現ReceiveMessage的監聽。IsBackground是一個小技巧,表示主線程結束時,把這些線程同時結束掉。比起手動結束方便多。如果你應用關閉,發現程序還在後台跑,那麼多數是由於創建的線程沒有結束的原因,這時候這個屬性會起到關鍵作用。

ReceiveMsg是接收數據的方法,這裡簡單定義了一個數據協議,數據發送時,分成兩部分發送,先發送一個5byte的header,然後是實際內容content。

header第一位表示操作標示(因為demo簡單,所以沒有具體設計協議,這個可以自定義的,也是通用的處理方法),後4位標示content內容流的長度,這樣取數據的時候,就不至於亂掉。

正常來說,Socket.Receive是有阻塞的啦,不過這裡不知道為什麼,接收的時候有問題,懷疑安卓socket流導致的,所以沒辦法直接定義buffer,一次性接受所有content,由於時間緊,沒仔細研究,反正總長度是一定不會變的,所以直接循環處理了...偷懶了有木有...

接受到信息後,通過事件OnStreamReceived 吧數據流返回出去。

服務端基本就這樣了,因為不牽扯雙向消息,所以沒處理send啦。

然後就是界面:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using com.xwg.net;
using System.IO;
using xwg.common;


namespace MonitorServer
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        SocketServer server = null;
        List list = new List();
        //ViewForm vf = new ViewForm();

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            
            server = new SocketServer(txtIP.Text, int.Parse(txtPort.Text));
            Logger.Write("server = new SocketServer(txtIP.Text, int.Parse(txtPort.Text));");
            server.OnClientAccepted += ClientAccepted;
            server.OnStreamReceived += StreamReceived;
            server.OnClentBreak += ClientBreak;
            server.StartListen();
            Logger.Write("StartListen");
            button1.Enabled = false;
        }

        public void AddClient(string ip)
        {
            try
            {
                this.Invoke((EventHandler)delegate
                {
                    listBox1.Items.Add(ip);
                });
            }
            catch (Exception e)
            {

            }
        }

        public void RemoveClient(string ip)
        {
            try
            {
                this.Invoke((EventHandler)delegate
                {
                    listBox1.Items.Remove(ip);
                });
            }
            catch (Exception e)
            {

            }
        }

        public void CloseViewForm(string ip)
        {
            try
            {
                ViewForm vf = GetViewByIP(ip);
                if (vf == null)
                    return;
                vf.Invoke((EventHandler)delegate
                {
                    vf.Close();
                });
            }
            catch (Exception e)
            {

            }
        }

        public void SetViewImage(ViewForm vf, MemoryStream stream)
        {
            try
            {
                vf.Invoke((EventHandler)delegate
                {
                    Image img = Image.FromStream(stream);
                    vf.SetImage(img);
                    stream.Close();
                });
            }
            catch (Exception e)
            {

            }
        }

        protected void ClientAccepted(object sender, ClientInfo info)
        {
            Logger.Write("ClientAccepted:"+info.ip);
            AddClient(info.ip);
            
            //ViewForm vf = new ViewForm();
            //list.Add(vf);
            //vf.SetTitle(info.ip);
            //vf.Show();
        }

        private ViewForm GetViewByIP(string ip)
        {
            foreach (ViewForm vf in list)
            {
                if (vf.Text == ip)
                    return vf;
            }
            return null;
        }

        protected void StreamReceived(object sender, MemoryStream stream)
        {
            ClientInfo info = (ClientInfo) sender;
            try
            {
                //Image img = Image.FromStream(stream);
                ////img.Save("a.jpg"); 
                ViewForm vf = GetViewByIP(info.ip);
                if (vf == null)
                {
                    stream.Close();
                    return;
                }
                SetViewImage(vf, stream);
                
                //vf.SetImage(img);
                //stream.Close();
            }
            catch (Exception e)
            {
                Logger.Write("StreamReceived:"+e.Message);
            }
        }

        protected void ClientBreak(object sender, ClientInfo info)
        {
            CloseViewForm(info.ip);
            list.Remove(GetViewByIP(info.ip));
            RemoveClient(info.ip);
        }

        private void listBox1_MouseDoubleClick(object sender, MouseEventArgs e)
        {
            if (listBox1.SelectedItem == null)
                return;
            string ip = listBox1.SelectedItem.ToString();
            ViewForm vf = new ViewForm();
            list.Add(vf);
            vf.SetTitle(ip);
            vf.Show();
        }
    }
}

界面實現了那幾個事件,通過事件機制得到數據,進行UI設置。(界面嘛~就是UI層啦,一般只關注UI,不要放邏輯代碼)

然後用來展示的窗體

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;

namespace MonitorServer
{
    public partial class ViewForm : Form
    {
        public ViewForm()
        {
            InitializeComponent();
        }

        public void SetTitle(string title)
        {
            this.Text = title;
        }

        public void SetImage(Image img)
        {
            pictureBox1.Image = img;
        }
    }
}

其實就是綁定了一個pictureBox啦。

到此就結束了,啟動服務器應用,開始監聽,然後啟動安卓端應用,輸入服務器地址(要保證一個網絡中),連接。

服務端就會發現客戶端連接,這時,雙擊ip,就會打開預覽窗口。

支持多客戶端連接預覽,但是打開多了會卡,畢竟演示demo,沒處理優化。

實際上,應該是連接後,服務器發送命令給客戶端,客戶端才開始傳圖片流,現在沒處理,所以比較卡哦。

並且這種圖片幀傳輸的方法,雖然比較清晰,但是壓縮比小,會產生大量流量,所以只能演示用哦。

對了,還一個原因,這裡用的tcp協議,能夠保證數據包丟失重發,但是該機制會導致性能瓶頸,重發就會有時間影響哦,網絡不好,容易出現抖動等現象,其實是由於丟包引起的。這裡可以換用udp,雖然可能會出現丟幀,但是抖動現象應該會有改善,速度也會比較快。

並且這裡不支持音頻哦,如果想要完美實現的話,還是用上一篇文章提到的方法吧。

做一個控制服務器,然後實現C#客戶端和android客戶端的直連,效果應該比較好。當然,這裡也是由於spyroid這個項目,內置實現了rtsp協議服務器的原因啦。站在巨人身上總是會讓事情變得簡單。這裡感謝國外開源項目組,同時鄙視一下國內人員,百度到有用的東西,都不放出源碼,而是要收費。。。

希望對大家有用。

對了,源碼我上傳到資源裡面了,大家可以去我空間下載,包含安卓和C#後台完整項目代碼。

地址:http://download.csdn.net/detail/lanwilliam/7602669

10個資源分其實真心不高,畢竟調試了1天呢。

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