package com.anyun.h264;
|
|
import timber.log.Timber;
|
|
import java.io.File;
|
import java.io.FileInputStream;
|
import java.io.IOException;
|
import java.util.Arrays;
|
import java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean;
|
|
/**
|
* H264文件传输器
|
* 从H264文件读取数据，按照JT/T 1076-2016协议通过TCP/UDP传输
|
*
|
* 使用示例：
|
* <pre>
|
* // 创建传输器
|
* H264FileTransmitter transmitter = new H264FileTransmitter();
|
*
|
* // 设置服务器地址和协议类型
|
* transmitter.setServerAddress("192.168.1.100", 8888);
|
* transmitter.setProtocolType(JT1076ProtocolHelper.PROTOCOL_TYPE_TCP); // 或 PROTOCOL_TYPE_UDP
|
*
|
* // 设置协议参数
|
* transmitter.setProtocolParams("013120122580", (byte)1);
|
*
|
* // 设置帧率（用于计算时间戳间隔）
|
* transmitter.setFrameRate(25);
|
*
|
* // 初始化Socket
|
* if (transmitter.initialize()) {
|
* // 开始传输文件
|
* transmitter.transmitFile("/path/to/video.h264");
|
* }
|
*
|
* // 停止传输
|
* transmitter.stop();
|
* </pre>
|
*/
|
public class H264FileTransmitter {
|
private static final String TAG = "H264FileTransmitter";
|
|
// H264 NAL起始码
|
private static final byte[] START_CODE_3 = {0x00, 0x00, 0x01};
|
private static final byte[] START_CODE_4 = {0x00, 0x00, 0x00, 0x01};
|
|
// JT/T 1076-2016 协议工具类
|
private JT1076ProtocolHelper protocolHelper;
|
|
// 传输控制
|
private AtomicBoolean isRunning = new AtomicBoolean(false);
|
private Thread transmitThread;
|
|
// 参数配置
|
private int frameRate = 25; // 帧率，用于计算时间戳间隔
|
private long frameInterval = 1000 / 25; // 帧间隔（毫秒）
|
|
// 时间戳管理
|
private long lastIFrameTime = 0; // 上一个I帧时间
|
private long lastFrameTime = 0; // 上一帧时间
|
private long baseTimestamp = 0; // 基准时间戳
|
|
/**
|
* 传输进度回调接口
|
*/
|
public interface OnTransmitProgressCallback {
|
/**
|
* 传输进度回调
|
* @param currentFrame 当前帧序号（从1开始）
|
* @param totalFrames 总帧数（如果未知则为-1）
|
*/
|
void onProgress(int currentFrame, int totalFrames);
|
|
/**
|
* 传输完成回调
|
*/
|
void onComplete();
|
|
/**
|
* 传输错误回调
|
* @param error 错误信息
|
*/
|
void onError(String error);
|
}
|
private OnTransmitProgressCallback progressCallback;
|
|
public H264FileTransmitter() {
|
this.protocolHelper = new JT1076ProtocolHelper();
|
// 默认使用TCP协议
|
protocolHelper.setProtocolType(JT1076ProtocolHelper.PROTOCOL_TYPE_TCP);
|
}
|
|
/**
|
* 设置服务器地址
|
*/
|
public void setServerAddress(String ip, int port) {
|
protocolHelper.setServerAddress(ip, port);
|
}
|
|
/**
|
* 设置传输协议类型（UDP或TCP）
|
* @param protocolType PROTOCOL_TYPE_UDP 或 PROTOCOL_TYPE_TCP
|
*/
|
public void setProtocolType(int protocolType) {
|
protocolHelper.setProtocolType(JT1076ProtocolHelper.PROTOCOL_TYPE_TCP);
|
}
|
|
/**
|
* 设置SIM卡号和逻辑通道号
|
*/
|
public void setProtocolParams(String simCardNumber, byte logicalChannelNumber) {
|
protocolHelper.setProtocolParams(simCardNumber, logicalChannelNumber);
|
}
|
|
/**
|
* 设置帧率（用于计算时间戳间隔）
|
* @param frameRate 帧率（fps）
|
*/
|
public void setFrameRate(int frameRate) {
|
this.frameRate = frameRate > 0 ? frameRate : 25;
|
this.frameInterval = 1000 / this.frameRate;
|
Timber.d("Frame rate set to: %d fps, interval: %d ms", this.frameRate, this.frameInterval);
|
}
|
|
/**
|
* 设置传输进度回调
|
*/
|
public void setOnTransmitProgressCallback(OnTransmitProgressCallback callback) {
|
this.progressCallback = callback;
|
}
|
|
/**
|
* 初始化Socket连接
|
* @return 是否成功
|
*/
|
public boolean initialize() {
|
if (isRunning.get()) {
|
Timber.w("Transmitter is already running");
|
return false;
|
}
|
|
if (!protocolHelper.initializeSocket()) {
|
Timber.e("Failed to initialize socket");
|
return false;
|
}
|
|
// 重置序号
|
protocolHelper.resetSequenceNumber();
|
|
// 初始化时间戳
|
baseTimestamp = System.currentTimeMillis();
|
lastIFrameTime = 0;
|
lastFrameTime = 0;
|
|
Timber.d("Socket initialized successfully");
|
return true;
|
}
|
|
/**
|
* 开始传输H264文件
|
* @param filePath H264文件路径
|
*/
|
public void transmitFile(String filePath) {
|
if (isRunning.get()) {
|
Timber.w("Transmitter is already running");
|
return;
|
}
|
|
File file = new File(filePath);
|
if (!file.exists() || !file.isFile()) {
|
Timber.e("File does not exist: %s", filePath);
|
if (progressCallback != null) {
|
progressCallback.onError("File does not exist: " + filePath);
|
}
|
return;
|
}
|
|
isRunning.set(true);
|
|
// 启动传输线程
|
transmitThread = new Thread(new Runnable() {
|
@Override
|
public void run() {
|
transmitFileInternal(file);
|
}
|
});
|
transmitThread.start();
|
|
Timber.d("Started transmitting file: %s", filePath);
|
}
|
|
/**
|
* 传输文件的内部实现
|
*/
|
private void transmitFileInternal(File file) {
|
FileInputStream fis = null;
|
int frameCount = 0;
|
|
try {
|
fis = new FileInputStream(file);
|
|
// 读取整个文件到内存
|
// 注意：对于大文件，可以改为流式读取，但为简化实现，这里使用一次性读取
|
long fileSize = file.length();
|
if (fileSize > Integer.MAX_VALUE) {
|
throw new IOException("File too large: " + fileSize + " bytes");
|
}
|
|
byte[] fileData = new byte[(int) fileSize];
|
int bytesRead = 0;
|
int totalRead = 0;
|
while (totalRead < fileData.length && (bytesRead = fis.read(fileData, totalRead, fileData.length - totalRead)) > 0) {
|
totalRead += bytesRead;
|
}
|
|
if (totalRead != fileData.length) {
|
Timber.w("File read incomplete, expected: %d, actual: %d", fileData.length, totalRead);
|
}
|
|
Timber.d("File read complete, size: %d bytes", fileData.length);
|
|
// 按帧解析并传输（一个帧包含从一个起始码到下一个起始码之间的所有数据，包括起始码）
|
int offset = 0;
|
while (offset < fileData.length && isRunning.get()) {
|
// 查找下一个帧的起始位置
|
int nextFrameStart = findNextFrameStart(fileData, offset);
|
if (nextFrameStart < 0) {
|
// 没有找到下一个起始码，当前offset到文件末尾是一个完整的帧
|
if (offset < fileData.length) {
|
byte[] frameData = Arrays.copyOfRange(fileData, offset, fileData.length);
|
transmitFrame(frameData, frameCount);
|
frameCount++;
|
|
// 通知进度
|
if (progressCallback != null) {
|
progressCallback.onProgress(frameCount, -1);
|
}
|
}
|
break;
|
}
|
|
// 提取当前帧数据（包含起始码）
|
if (nextFrameStart > offset) {
|
byte[] frameData = Arrays.copyOfRange(fileData, offset, nextFrameStart);
|
transmitFrame(frameData, frameCount);
|
frameCount++;
|
|
// 通知进度
|
if (progressCallback != null) {
|
progressCallback.onProgress(frameCount, -1);
|
}
|
}
|
|
// 移动到下一个帧的起始位置
|
offset = nextFrameStart;
|
}
|
|
Timber.d("Transmission complete, total frames: %d", frameCount);
|
|
if (progressCallback != null) {
|
progressCallback.onComplete();
|
}
|
|
} catch (IOException e) {
|
Timber.e(e, "Error transmitting file");
|
if (progressCallback != null) {
|
progressCallback.onError("IO Error: " + e.getMessage());
|
}
|
} catch (Exception e) {
|
Timber.e(e, "Unexpected error during transmission");
|
if (progressCallback != null) {
|
progressCallback.onError("Error: " + e.getMessage());
|
}
|
} finally {
|
if (fis != null) {
|
try {
|
fis.close();
|
} catch (IOException e) {
|
Timber.e(e, "Error closing file");
|
}
|
}
|
isRunning.set(false);
|
}
|
}
|
|
/**
|
* 查找下一个帧的起始位置（下一个起始码的位置）
|
* @param data 文件数据
|
* @param currentFrameStart 当前帧的起始位置（起始码位置）
|
* @return 下一个帧的起始码位置，如果未找到返回-1
|
*/
|
private int findNextFrameStart(byte[] data, int currentFrameStart) {
|
if (currentFrameStart >= data.length) {
|
return -1;
|
}
|
|
// 跳过当前帧的起始码
|
int offset = currentFrameStart;
|
if (isStartCodeAt(data, offset)) {
|
offset += getStartCodeLength(data, offset);
|
}
|
|
// 查找下一个起始码
|
for (int i = offset; i < data.length - 3; i++) {
|
if (isStartCodeAt(data, i)) {
|
return i;
|
}
|
}
|
|
return -1;
|
}
|
|
/**
|
* 检查指定位置是否为起始码
|
*/
|
private boolean isStartCodeAt(byte[] data, int offset) {
|
if (offset + 3 > data.length) {
|
return false;
|
}
|
|
// 检查4字节起始码
|
if (offset + 4 <= data.length) {
|
if (data[offset] == 0x00 && data[offset + 1] == 0x00 &&
|
data[offset + 2] == 0x00 && data[offset + 3] == 0x01) {
|
return true;
|
}
|
}
|
|
// 检查3字节起始码（确保前面不是0x00）
|
if (offset == 0 || data[offset - 1] != 0x00) {
|
if (data[offset] == 0x00 && data[offset + 1] == 0x00 &&
|
data[offset + 2] == 0x01) {
|
return true;
|
}
|
}
|
|
return false;
|
}
|
|
/**
|
* 获取起始码长度
|
*/
|
private int getStartCodeLength(byte[] data, int offset) {
|
if (offset + 4 <= data.length &&
|
data[offset] == 0x00 && data[offset + 1] == 0x00 &&
|
data[offset + 2] == 0x00 && data[offset + 3] == 0x01) {
|
return 4;
|
}
|
return 3;
|
}
|
|
/**
|
* 判断帧数据是否为I帧（IDR）
|
* @param frameData 帧数据（包含起始码）
|
* @return 是否为I帧
|
*/
|
private boolean isIFrame(byte[] frameData) {
|
if (frameData == null || frameData.length < 5) {
|
return false;
|
}
|
|
// 查找帧中所有的NAL单元，检查是否包含IDR帧
|
int offset = 0;
|
boolean hasSpsPps = false;
|
|
while (offset < frameData.length - 3) {
|
// 检查当前位置是否为起始码
|
if (isStartCodeAt(frameData, offset)) {
|
// 跳过起始码
|
int startCodeLen = getStartCodeLength(frameData, offset);
|
int nalStart = offset + startCodeLen;
|
|
if (nalStart < frameData.length) {
|
// 获取NAL类型（第一个字节的低5位）
|
int nalType = frameData[nalStart] & 0x1F;
|
|
// NAL类型5 = IDR (Instantaneous Decoder Refresh) 关键帧
|
if (nalType == 5) {
|
return true; // 找到IDR帧，确定是I帧
|
}
|
|
// NAL类型7 = SPS, 类型8 = PPS
|
if (nalType == 7 || nalType == 8) {
|
hasSpsPps = true;
|
}
|
}
|
|
// 移动到下一个可能的位置继续查找
|
offset = nalStart + 1;
|
} else {
|
offset++;
|
}
|
}
|
|
// 如果没有找到IDR，但包含SPS/PPS，也认为是关键帧相关的数据
|
// （有些编码器可能将SPS/PPS单独作为一个"帧"发送）
|
return hasSpsPps;
|
}
|
|
/**
|
* 传输一个完整的帧数据（类似H264Encoder的方式）
|
* @param frameData 帧数据（包含起始码，与H264Encoder输出的格式一致）
|
* @param frameIndex 帧序号
|
*/
|
private void transmitFrame(byte[] frameData, int frameIndex) {
|
if (frameData == null || frameData.length == 0) {
|
return;
|
}
|
|
try {
|
// 判断帧类型
|
boolean isKeyFrame = isIFrame(frameData);
|
|
// 计算时间戳
|
long timestamp = baseTimestamp + (frameIndex * frameInterval);
|
|
// 计算时间间隔
|
long lastIFrameInterval = (lastIFrameTime > 0) ? (timestamp - lastIFrameTime) : 0;
|
long lastFrameInterval = (lastFrameTime > 0) ? (timestamp - lastFrameTime) : frameInterval;
|
|
if (isKeyFrame) {
|
lastIFrameTime = timestamp;
|
}
|
lastFrameTime = timestamp;
|
|
// 判断帧类型（用于协议）
|
int dataType = isKeyFrame ? JT1076ProtocolHelper.DATA_TYPE_I_FRAME :
|
JT1076ProtocolHelper.DATA_TYPE_P_FRAME;
|
|
// 分包发送（如果数据超过最大包大小）
|
int offset = 0;
|
int totalPackets = (int) Math.ceil((double) frameData.length / JT1076ProtocolHelper.MAX_PACKET_SIZE);
|
|
for (int i = 0; i < totalPackets; i++) {
|
int packetDataSize = Math.min(JT1076ProtocolHelper.MAX_PACKET_SIZE, frameData.length - offset);
|
byte[] packetData = Arrays.copyOfRange(frameData, offset, offset + packetDataSize);
|
|
// 确定分包标记
|
int packetMark;
|
if (totalPackets == 1) {
|
packetMark = JT1076ProtocolHelper.PACKET_MARK_ATOMIC;
|
} else if (i == 0) {
|
packetMark = JT1076ProtocolHelper.PACKET_MARK_FIRST;
|
} else if (i == totalPackets - 1) {
|
packetMark = JT1076ProtocolHelper.PACKET_MARK_LAST;
|
} else {
|
packetMark = JT1076ProtocolHelper.PACKET_MARK_MIDDLE;
|
}
|
|
// 创建RTP包
|
byte[] rtpPacket = protocolHelper.createVideoRtpPacket(
|
packetData, timestamp, dataType, packetMark,
|
lastIFrameInterval, lastFrameInterval);
|
|
// 发送RTP包（UDP或TCP，根据协议类型自动选择）
|
protocolHelper.sendPacket(rtpPacket);
|
|
offset += packetDataSize;
|
}
|
|
// 控制发送速率（模拟帧率）
|
if (frameInterval > 0) {
|
try {
|
Thread.sleep(frameInterval);
|
} catch (InterruptedException e) {
|
Thread.currentThread().interrupt();
|
Timber.d("Transmission interrupted");
|
return;
|
}
|
}
|
|
} catch (Exception e) {
|
Timber.e(e, "Error transmitting frame");
|
}
|
}
|
|
/**
|
* 停止传输
|
*/
|
public void stop() {
|
if (!isRunning.get()) {
|
return;
|
}
|
|
isRunning.set(false);
|
|
// 等待传输线程结束
|
if (transmitThread != null) {
|
try {
|
transmitThread.join(2000);
|
} catch (InterruptedException e) {
|
Timber.e(e, "Wait transmit thread error");
|
}
|
}
|
|
// 关闭Socket
|
if (protocolHelper != null) {
|
protocolHelper.closeSocket();
|
}
|
|
Timber.d("H264 file transmitter stopped");
|
}
|
|
/**
|
* 释放资源
|
*/
|
public void release() {
|
stop();
|
}
|
}
|
