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K230_编码实战_rtsp_server搭建和推流.md

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K230 编码实战 - rtsp sever搭建和推流

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1. 环境准备

1.1 硬件环境

  • K230-USIP-LP3-EVB-V1.0/K230-UNSIP-LP3-EVB-V1.1
  • Ubuntu PC 20.04
  • Typec USB线 * 2。
    • 一根连接到UART0/3，用于串口收发，UART0对应小核，UART3对应大核。
    • 一根连接到DC:5V接口，用于供电。
  • USB TypeC转以太网，连接到USB0。
  • 网线一根
  • SD卡(如果使用SD卡启动，或软件需要访问SD卡)
  • 摄像头子板（IMX335，用于rtsp推音视频流）
  • 耳机（用于语音对讲）
  • 杜邦线一根，按下图连接USB0_OTG_EN和高电平

usb_ethnet_pin

注意：音频对讲需要两套设备。

1.2 软件环境

  • K230 SDK
  • VLC播放器

1.3 运行准备

在EVB上执行rtsp程序需要启动网络服务，并保证PC和EVB板在同一个网段。

2. 源码介绍

2.1 源码位置

在SDK中包含的rtsp相关demo位于k230_sdk/src/common/cdk/user/samples目录下，其中

  • rtsp_demo：语音推音视频流程序
  • rtsp_server：语音对讲服务器端程序
  • backchannel_client：语音对讲客户端程序

2.2 源码介绍

K230 SDK采用双核架构，小核运行linux系统，实现网络控制服务。大核运行RTT系统，实现对音视频硬件的控制。小核在启动过程中负责引导大核。大小核通过核间通信进行消息通信和内存共享。

小核网络服务移植了live源码，路径为k230_sdk/src/common/cdk/user/thirdparty/live 音频使用G711编码。 音视频推流中，视频默认最大分辨率与配置的sensor_type相关，默认最大分辨率为1920x1080。

2.2.1 程序主要步骤

2.2.1.1 音视频推流程序
  1. new StreamingPlayer
    • 初始化核间通信。
    • 配置video buffer。
  2. InitVicap：初始化摄像头。
  3. CreateSession：
    • 创建server session。
    • 创建并开启音频输入通道，音频采样率为44.1k，采样宽度16bit。
    • 初始化音频编码，音频采用G711A编码。
    • 创建视频编码通道，使能IDR帧。
  4. Start：
    • 开启视频编码通道并绑定到vo。
    • 开启视频编码通道，并将视频输入绑定到视频编码。
    • 开始音视频推流。
2.2.1.2 语音对讲程序
  1. Init：
    • 创建server session。
    • 初始化核间通信。
    • 配置video buffer。
    • 创建并开启音频输入通道，音频采样率为8k，采样宽度为16bit。
    • 创建音频编码通道，音频采用G711U编码。
    • 创建音频输出通道和音频解码通道，并将音频解码绑定到音频输出。
  2. Start：
    • 开始推音频流。
    • 开启视频编码通道，并将视频输入绑定到视频编码。

3.程序执行

3.1 rtsp推音视频流

3.1.1 参数说明

参数名 描述 参数范围 默认值
help 打印命令行参数信息 - -
n session个数 [1, 3] 1
t 编码类型 h264、h265、mjpeg h264
w 视频编码宽度 [640, 1920] 1280
h 视频编码高度 [480, 1080] 720
s sensor类型 查看camera sensor文档 7

sensor类型取值查看k230_docs/zh/01_software/board/mpp/K230_Camera_Sensor适配指南.md文档中关于k_vicap_sensor_type的描述

3.1.2 编译程序

在k230_sdk目录下执行make cdk-user，在k230_sdk/src/common/cdk/user/out/little/目录下生成rtsp_demo

程序源码目录k230_sdk/src/common/cdk/user/samples/rtsp_demo

3.1.3 运行程序

支持音视频码流同时推流到rtsp server上，其中通过mapi venc&aenc接口实现对音视频的编码；推流之后通过url进行拉取，目前支持两路url推拉流。

  1. 在大核上执行：cd /sharefs; ./sample_sys_init.elf
  2. 在小核上执行：./rtsp_demo
  3. 小核上运行rtsp_demo后，会打印出形如：rtsp://ip:8554/session0 和 rtsp://ip:8554/session01 的url地址，可通过vlc拉取对应的流进行播放。 vlc拉流方式：媒体->打开网络串流->在打开的窗口中输入对应的url。 vlc

3.2 语音对讲

用于实现音频数据的双向传输和处理。 语音对讲涉及到两端，两端均能实时采集编码发送音频数据到对端，同时也能接收对端来的音频数据进行解码和输出。 当前实现参照了ONVIF，在rtsp协议的基础上扩展backchannel，从而支持从client向server发送音频数据；下文使用server和client分别代指语音对讲的两端。

  1. 音频码流格式为G711 mu-Law；
  2. sever端实现了实时的音频采集编码和发送，以及通过backchannel接收来自client的音频数据进行解码和输出；
  3. client端实现了音频码流的接收,解码和播放，以及实时采集音频，G711 mu-Law编码，并通过backchannel发送到server端
  4. 仅支持一对一的对讲（仅支持一路backchannel）；
  5. 不支持回声消除等处理（设备侧需要音频输出到耳机，不能使用外放speaker）；

3.2.1 编译程序

在k230_sdk目录下执行make cdk-user，在k230_sdk/src/common/cdk/user/out/little/目录下生成rtsp_server和backclient_test

程序源码目录: k230_sdk/src/common/cdk/user/samples/rtsp_demo/rtsp_server k230_sdk/src/common/cdk/user/samples/rtsp_demo/backchannel_client

3.2.2 rtsp_server参数说明

参数名 描述 参数范围 默认值
h 打印命令行参数信息 - -
v 是否创建video session - -
t 编码类型 h264、h265 h265
w 视频编码宽度 [640, 1920] 1280
h 视频编码高度 [480, 1080] 720
b 视频编码码率 - 2000
a 变声设置 [-12, 12] 0
s sensor类型 查看camera sensor文档 7

sensor类型查看k230_docs/zh/01_software/board/mpp/K230_Camera_Sensor适配指南.md文档中关于k_vicap_sensor_type的描述

3.2.3 运行程序

两块EVB连到同一个网段，一个作为server，一个作为client。大小核完全启动后。

server端运行如下命令：

  • 在大核上执行：cd /sharefs; ./sample_sys_init.elf
  • 在小核上执行：cd /mnt; ./rtsp_server（运行rtsp_server后，会打印出形如：rtsp://<server_ip>:8554/BackChannelTest 的url地址）

client端运行如下命令：

  • 在大核上执行：cd /sharefs; ./sample_sys_init.elf
  • 在小核上执行：./backclient_test rtsp://<server_ip>:8554/BackChannelTest）

backclient_test执行命令说明：./backclient_test <rtsp_url> <out_type>, 其中rtsp_url为rtsp地址，out_type为vo输出connect type，参看k230_docs/zh/01_software/board/mpp/K230_视频输出_API参考.md中关于k_connector_type的描述，out_type默认设置为0

4. 运行sharefs

大核的sample_sys_init.elf默认没有装载到大核。可以通过下面两中方式将其在大核运行。

  1. 修改k230_sdk/Makefile中mpp-apps的编译脚本，在cd -;前增加如下命令，并在k230_sdk目录下执行make rt-smart;make build-image，生成的镜像文件中，在大核的/bin目录下即包含sample_sys_init.elf

    cp userapps/sample/elf/sample_sys_init.elf $(RTSMART_SRC_DIR)/userapps/root/bin/; \

  2. 启动大小核之后，通过sharefs和tftp将可执行程序传输到EVB板上运行。 /sharefs用于在大小核之间共享文件，大小核均可以通过访问各自的/sharefs目录来实现共享文件系统的功能。大核的自身文件系统为只读模式。可以在小核将/sharefs目录mount到SD卡分区或者PC的nfs目录等，并可通过tftp实现文件传输功能。

    mount /dev/mmcblk1p4 /sharefs #将/sharefs mount到SD卡分区
    mount -t nfs -o nolock <ipaddr>:<nfs_path> /sharefs/ #将/sharefs mount到ipaddr的nfs_path目录

    tftp的命令如下：

    tftp -gr <filename> <ipaddr> #从ipaddr的主机上将文件<filename>传输到板卡上
tftp -pl <filename> <ipaddr> #将文件<filename>从板卡传输到ipaddr的主机上