webrtc 视频数据底层传递过程

最近一年多来,做关于音视频模块的开发,主要是基于webrtc的二次开发,现在来分享一些关于webrtc的开发体会!由于本人是从android端入手的,对于webrtc,采集,渲染部分因平台而异,而编码,音视频传输,gcc,解码,jitterbuffer属于跨平台,这里我从android端采集开始:

android端采集流程分析:

interface CameraEnumerator.java

创建VideoCapturer.java接口,分别由CameraEnumerator1.java和CameraEnumerator2.java实现,CameraEnumerator1.java实现Camera1Capturer.java,CameraEnumerator2.java实现Camera2Capturer.java;

Interface VideoCapturer.java

在VideoCapturer.java分别通过Camera1Capturer和Camera2Capturer创建Camera1Session.java和Camera2Session.java

Class Camera1Session

使用camera 1.0 api对数据的采集

Class Camera2Session

使用camera 2.0 api对数据的采集

Create()对camera根据传进来的属性,设置采集摄像头前后置,图像宽高,帧率等属性,这里注意一点,camera.addCallbackBuffer(byte[])减少频繁的gcc,具体原理请百度

camera得到的数据分为两种方式,一种是得到视频的纹理,一种是得到视频数据的byte[],对此,得到数据的下一步会进行渲染和编码处理,此时经过AndroidVideoTrackSourceOberver.java将数据传入底层,那么数据是如何进行下一步渲染和编码发送的呢?


对于编码,数据传入底层之后,由webrtc引擎进行编码发送,这个我们后面再进行分析,先分析渲染这一模块,这个是与平台相关的;


我们先要理解数据绑定的原理:


对于webrtc中,传输数据按照MediaStream流来传输,而一个MediaStream可以添加多路音频(audiotrack)和视频(videotrack),track是由source创建,这样webrtc通过videocaptuer创建出音频视频的source,从来创建音频视频的数据载体track,添加到Meidastream上进行传递,此时track代表某特定设备的音频或视频数据,此时,如何区分到数据的唯一性,此时webrtc通过Sink这个载体进行区分,那么理解了这些概念之后,我们开始来学习一下代码,研究一下webrtc在这点上面的设计;


AndroidVideoTrackSourceOberver.java中通过native方法 ,将采集到的数据或者问题传入底层,首先经过androidvideotracksource_jni.cc调用AndroidVideoTrackSouce.cc,

AndroidVideoTrackSouce.cc这里首先对数据进行旋转,裁剪缩放处理之后,组装成VideoFrame传递到底层adapterdvideotracksource.cc onframe(),然后通过broadcaster进行分发,然后通过Sink进行传递,反馈到渲染和编码线程;


对于渲染模块我们下一节细细分析,现在我们查看编码线程数据如何继续传递


EncoderTask线程对数据进行编码  下面对数据的流水线如下


Video_stream_encoder.cc EncodeVideoFrame()  video_sender.cc  AddVideoFrame()这里会根据码率和帧率进行丢帧处理  generic_encoder.cc encode()  VCMEncodedFrameCallback::OnEncodedImage()  video_send_stream.cc  payload_router.cc     rtp_rtcp_impl.cc(SendOutgoingData())   RtpSender.cc  RTPSenderVideo.cc sendVideo 这里进行rtp数据的组装,fec组装 sendToNetwork()   pased_sender inserpacket(塞入到发送缓冲区) 进行平滑发送  PacketRouter::TimeToSendPacket()


PacedSender::Process()线程进行发送

发送通过buget进行带宽探测,如果小于则用padding进行补充

这个为发送端的流程,里面有大量技术点,后面一一分析


接收端流程如下


Channel.cc ProcessPacket()  区分rtcp和rtp   webrtcvideoengine.ccOnPackerReceived()   call.cc deliverRtp 区分audio还是video  rtp_video_stream_receiver.cc OnRtpPacket()接收数据  这里分为两部分,第一部分塞入到缓冲区jitterbuffer

,同时这里需要对数据进行统计(buildrr需要用到的数据,接收到数据的总数和重传包的总数,提供给sender计算丢包率 updateCounter()如何判断是重传包,与rtt有关,后面再讲)rtp_receiver_impl.cc incomingRtpPacket()  rtp_receiver_video.cc ParseRtpPacket() 解析数据(codec

payload_data_lenth 然后通过 RtpDepacketizer进行解包)   packet_buffer  insertPacket(&packet)进入到jitterbuffer模块 ,buffer用于缓存,报错数据rtp组包,丢包重传,jitter在解码处对延时(上一帧和此帧时间延迟,通过卡尔滤波算法进行计算延时估算码率),流程大致就是这样,后面再对没个技术点进行剖析

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