浏览器播放H265/HEVC视频的可行性分析

还记得我刚入行时,那时候3G还没普及,做视频只能做172×144,清晰点的320×240。取监控画面大多还是352×288,或者很高清的D1了。
在视频领域现如今,短短几年时间,网络带宽飞速提升,图像传感器的像素越来越大,人们对画质的追求也越来越高。1080只是起步,2K, 4K的应用也不在少数。

传统的H264算法在这时候捉襟见肘,更高级的编码规范应运而生。HEVC也就是H265,VP9,AV1,还有我国的视频标准AVS2就是它的继任者。谁能在这场较量中胜出呢。

高效率视频编码(High Efficiency Video Coding,简称HEVC),又称为H.265和MPEG-H第2部分,是一种视频压缩标准,被视为是ITU-T H.264/MPEG-4 AVC标准的继任者。

我接触到的业务很多和视频监控领域相关,近一两年来,越来越多的监控厂家新出厂的设备,默认采用H265视频编码了。当我们要部署这类视频应用时,客户端解码是个大问题。pc应用可以采用厂商提供的SDK,通用一点的办法是使用ffmpeg的HEVC解码器。而更多的企业应用更愿意部署在web平台,在浏览器中播放。

我们通过这个链接(1)可以查到,只有ie11,edge12-18具有硬件解码能力的才能支持。Apple系macOS在10.13 High Sierra,iOS在11以后可以原生支持。所有chrome系不支持。windows不提供软解解码h265的能力,只有显卡硬件支持才能支持,而且edge马上要更换到chrome平台了。毕竟H265授权费是很高的,像微软这种用户量级,那肯定是天价,干脆交给显卡厂商来处理。苹果本身是这个标准组织的成员,有大量这方面的专利,因此它很乐意推广这个标准。在WWDC17上,苹果就宣布HLS格式支持HEVC编码,需要使用fMP4进行切片。(2)

那么要实现通用的跨平台,跨浏览器支持的解码器方案,现如今只有1个方法,WASM,NodePlayer.js便支持这种方式。我也曾在一款海康NVR上发现它的web控制器也采用了这种方式,数据通过websocket传输,但不是一种通用的标准。当然这种方式解码性能不足,面对高清画面解码时要求本地机器有很强的单核处理性能。海康便要求一次只能播放一个高清主码流。而NodePlayer.js v0.6版,采用webworker方式,将多路解码分散到多个进程中,提升了多路视频打开时的处理能力。并且传输协议也是目前最常见的http-flv,websocket-flv,支持包括nms,阿里云直播服务。也兼容阿里云H265 over http-flv。

后记:其实我们还是有很多其它选择,google系开放的VP9,和VP9的继任者AV1,至少在Apple系以外可以得到广泛的支持。国家的视频标准AVS2,目前很少有接触到软硬件的应用。后期我会在AV1和AVS2上做一些研究,风云变幻谁又能说的定呢。

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Windows平台浏览器内捕获桌面画面并RTMP推流

前期曾发布过一款windows平台RTMP推送摄像头画面的浏览器插件,近期对这款产品进行了升级,现已支持捕获桌面画面进行推流。

桌面推流当然首选OBS,专业性毋庸置疑。本人开发的这款产品定位为简单业务需求,只需引导客户安装5M左右大小的插件程序,无需任何配置,即可在web网页中进行摄像头或桌面画面的捕获推流。

在本次更新中,加入了H.265编码器的支持,视频码率更低。同时,在SSE指令集加速的软编码基础上,增加了AMD/NVIDIA/INTEL独显核显硬件加速编码,CPU消耗更低。

本插件同时也加入了直播播放器的支持,可以播放rtmp,rtsp,http协议的直播流,并支持硬件加速解码,首屏秒开与延迟消除技术。 继续阅读“Windows平台浏览器内捕获桌面画面并RTMP推流”

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如何在浏览器里面推送H.264+AAC的RTMP直播

如何在浏览器里面推送H.264+AAC的RTMP直播。开发ActiveX,NPAPI,PPAPI直播插件。

这是困扰N年的问题了,Adobe似要放弃但又不舍的flash,一直在更新,但大家呼唤已久的aac编码始终不肯加入。
于是基本上需要做高级点Web页直播的,不是让主播用第三方工具,就是在服务端实时转码,挺费劲的。
简单点的基本上全站flash的也有,flash仅做推流播放的也很多。

WebRTC在大家的期盼下也慢慢得到了大部分浏览器的支持,但结果一看这丫也不用aac,而是用的Opus,似乎是个版权问题?
Opus在语音与音乐等编码场景都能应对,但rtmp不支持呀,还是需要转码。协议接入也是一个麻烦点。

既然Adobe能开发flash插件,大家为啥不直接开发插件呢?

这个说起来似乎更痛苦,ie要开发ActiveX,win10 更新到Edge了,又不知道是支持哪种(有了解的朋友请告知我一下)?早先的chrome和firefox要开发NPAPI,现在不兼任了,又要开发PPAPI。
似乎只有大公司能折腾这些事吧。腾讯云好像有一款ActiveX的推流插件,但没仔细看。尽管可以兼容ie,做点行业应用,但你现在让前端做ie兼容的娱乐向页面,他分分钟摔键盘。

最近有一点研究时间了,回看了一下之前了解过的FireBreath,说是可以一次开发多个平台的浏览器插件,我觉得可以利用它来实现我一直想要实现的功能。
1.x版本可以支持ActiveX和NPAPI的插件,2.x说是准备兼容PPAPI,但似乎有点麻烦,这方面资料也不多,而且项目也已经很长时间未更新了。
似乎又陷入绝境。
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ffmpeg.js使用libopenh264解码性能低的原因

最近在研究用Emscripten开发JavaScript的直播播放器,使用ffmpeg内置的h264解码速度还是可以接受的,本想使用openh264的解码进行比较,但发现非常慢,无法达到640×480@30帧的解码速度。

本来以前也有过用openh264的项目,直接使用libopenh264进行解码速度还是很快的。但编译进ffmpeg里使用就特别慢,于是-g重新编译NodePlayer.js并开始Chrome Performance录制。
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如何在iOS的浏览器环境内实现 “真·实时视频播放”

iOS的浏览器环境,当然就包括微信,QQ内打开。目前实现直播的协议一般都是HLS, 延迟大可想而知,“真·实时” 当然指的是2秒以内的延迟。

浏览器环境下支持常见的低延迟直播,首选的是flv.js。它支持多种数据获取方式(fetch,websocket,xhr),兼容性很好。解析flv流后再封装为mp4数据,使用Media Source Extensions 特性,将数据投喂给播放器以实现实时的解码播放。按浏览器支持情况,具有硬件加速的性能。

而iOS是目前无法实现的平台,https://caniuse.com/#search=mediasource 可以看到,到目前为止系统11.2仍然不支持该特性。

但通过websocket+WebAssembly技术,可以曲线救国。我已经实现了一个初版https://github.com/illuspas/NodePlayer.js
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海思 HiMPP-IPC 媒体处理平台开发参考阅读笔记 二

重采样

Hi35xx 的音频输入和音频输出模块支持对音频数据实施重采样。如果启用 AI 重采样功 能,则在 HI_MPI_AI_GetFrame 获取数据返回前,内部将会先执行重采样处理,再返 回处理后的数据。如果启用了 AO 重采样功能,则音频数据在发送给 AO 之前,内部 先执行重采样处理,处理完成后再发送给 AO 通道进行播放。

音频重采样支持任意两种不同采样率之间的重采样。重采样支持的输入输出采样率 为:8kHz,11.025kHz,12kHz,16kHz,22.05kHz,24kHz,32kHz,44.1kHz, 48kHz。

  • 当 AI-AENC 或 AI-AO 的数据传输方式为系统绑定方式时,AI 或 AO 的重采样无效
  • 非系统绑定方式下,用户可以通过 HI_MPI_AI_GetFrame 接口获取重采样处理后的 AI 音频帧,并发送给 AENC/AO,以建立 AI-AENC 或 AI-AO 的数据传输,此时 AI 或 AO 的重采样有效。
  • ADEC-AO的数据传输方式无上述限制,当为系统绑定方式时,AO的重采样仍有 效。

当你使用hi35xxx_enc.cpp提供的方法来开发时,实际上重采样功能是无法实现的,因为在StartAenc方法里,AI->AENC是通过系统绑定的方式(HI3516A_COMM_AUDIO_AencBindAi)关联的,如果需要重采样功能,这个地方应该使用(HI3516A_COMM_AUDIO_CreatTrdAiAenc).
这个函数创建了一个线程,先从AI(HI_MPI_AI_GetFrame)里获取数据,再发送给AENC(HI_MPI_AENC_SendFrame),然后释放(HI_MPI_AI_ReleaseFrame),这时从AENC里取回(HI_MPI_AENC_GetStream)的数据,才是重采样后的数据. 当然,这一切的前提是需要HI_MPI_AI_EnableReSmp,并正确传入输入与输出采样.

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海思 HiMPP-IPC 媒体处理平台开发参考阅读笔记 一

海思媒体处理平台架构

  • 视频输入 VI
  • 视频处理 VPSS
  • 视频编码 VENC
  • 视频解码 VDEC
  • 视频输出 VO
  • 视频侦测分析 VDA
  • 音频输入 AI
  • 音频输出 AO
  • 音频编码 AENC
  • 音频解码 ADEC
  • 区域管理 REGION

海思媒体处理平台内部处理流程图

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Chrome更新到60以后,Flash无法再继续访问摄像头麦克风?

前段时间Chrome自动升级到60.0.3112.90后,突然发现Flash无法访问摄像头麦克风了,不管是曾经设为信任的域名还是新域名,Chrome都不再弹出是否允许访问摄像头麦克风的提示框,这在59版本上都不存在的问题。

情况如图所示: 继续阅读“Chrome更新到60以后,Flash无法再继续访问摄像头麦克风?”

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重写了Node.js版的Node-Media-Server

第一次尝试用Node.js实现RTMP服务器是在15年初的时候,那时候刚完成Android/iOS平台上rtmp播放发布SDK:NodeMediaClient的雏形.
那时候有个参考项目https://github.com/iizukanao/node-rtsp-rtmp-server,当时的完成度算是比较高的了(Node.js实现) ,不过作者很牛,是用coffee-script实现的,基本看不懂,转译后的js代码也比较难读.
另外这个项目最大的问题是RTMP协议包解析,性能非常低.如果你单推一个1080的视频,cpu直接起飞,还不说播放.
这倒不怪作者,Node.js这种异步回调的模式,处理RTMP这种复杂数据包非常不利.
而我使用的解决方法是用到ES6的Generators+stream,封装为一个bufferpool.
socket异步回调数据的时候,往bufferpool里填数据,解析线程(这里也可能应该叫协程)先尝试询问是否有足够的数据,不够就yield,将CPU让给其他处理,当异步回调继续push数据时,如果达到上次需求的数据量,cpu就跳到刚刚yield的协程处继续往下解析.
仍然是单线程事件驱动,但数据解析是同步的逻辑.

发送逻辑暂时是用emit事件去通知socket发送data,可能比直接发送要多费些cpu,后面的版本继续优化.

也不限制音频编码了,以前的版本只支持H.264/AAC这种组合,现在speex,nellymoser也支持.

直播中首屏启动速度也是非常重要的,以前都叫秒开,现在得叫毫秒开.其实很关键的技术就是除了第一帧的sps/pps,紧接着就得来一个视频关键帧.
播放时当然不是每次都遇到第一个视频关键帧,所以得把推流端最近的关键帧缓存起来,播放时先把缓存的关键帧推下去.
就是GOPchache啦,nginx-rtmp还没有这个功能,体验还比不上SRS.
Node-Media-Server当然也支持啦,缓存最近的一个GOP.而且在Nodejs中实现也是非常非常简单的,这里就不多讲了,看代码吧.
当然就有人说有GOP缓存,延迟就大了,这是对的.不过自己实现播放端的话,还是很容易通过播放队列的长度来进行快进播放或丢弃处理,这样首屏毫秒开,延迟也可以自由控制.NodeMediaClient里,NodePlayer播放类就有两个参数,bufferTime和maxBufferTime.既保证首屏好秒开,又保证视频延迟低.

另外这次重写也新学了ES6的一些新特性和规范,代码写起来也比较规范吧.

后面可能还会继续实现其他的一些功能像是http-flv,hls,录制,转推,多进程这些硬性要求
也可能会实现Server Application,RTMPE,WebSocket,ffmpeg转码等
也或者支持接入WebRTC流,RTMFP等

项目地址:https://github.com/illuspas/Node-Media-Server
国内镜像:https://gitee.com/illuspas/Node-Media-Server

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使用MSYS2编译Windows平台FFmpeg问题集合

1.安装了speex但找不到

2.configure 配置完以后提示找不到cmp命令

……后续继续补充

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