如何在Java环境下解码H.264视频帧

有人知道如何在Java环境下解码H.264视频帧吗

我的网络摄像头产品支持RTP/RTSP流媒体

我的网络摄像机提供的服务标准RTP/RTSP，它还支持“HTTP上的RTP/RTSP”

RTSP:TCP 554

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RTP开始端口：UDP 5000

看看Java媒体框架（JMF）——

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我用过一段时间，它有点不成熟，但他们可能从那时起加强了它。

或使用。与RTP、RTMP、HTTP或其他协议配合使用，可以对H264和大多数其他编解码器进行解码和编码。并且是主动维护的、免费的、开源的（LGPL）。

您可以使用一个名为JCodec（）的纯Java库。
解码一个H.264帧非常简单：

ByteBuffer bb = ... // Your frame data is stored in this buffer
H264Decoder decoder = new H264Decoder();
Picture out = Picture.create(1920, 1088, ColorSpace.YUV_420); // Allocate output frame of max size
Picture real = decoder.decodeFrame(bb, out.getData());
BufferedImage bi = JCodecUtil.toBufferedImage(real); // If you prefere AWT image

如果要从容器（如MP4）中读取，可以使用方便的帮助器类FrameGrab：

int frameNumber = 150;
BufferedImage frame = FrameGrab.getFrame(new File("filename.mp4"), frameNumber);
ImageIO.write(frame, "png", new File("frame_150.png"));

最后，这里是一个完整的复杂示例：

private static void avc2png(String in, String out) throws IOException {
    SeekableByteChannel sink = null;
    SeekableByteChannel source = null;
    try {
        source = readableFileChannel(in);
        sink = writableFileChannel(out);

        MP4Demuxer demux = new MP4Demuxer(source);

        H264Decoder decoder = new H264Decoder();

        Transform transform = new Yuv420pToRgb(0, 0);

        MP4DemuxerTrack inTrack = demux.getVideoTrack();

        VideoSampleEntry ine = (VideoSampleEntry) inTrack.getSampleEntries()[0];
        Picture target1 = Picture.create((ine.getWidth() + 15) & ~0xf, (ine.getHeight() + 15) & ~0xf,
                ColorSpace.YUV420);
        Picture rgb = Picture.create(ine.getWidth(), ine.getHeight(), ColorSpace.RGB);
        ByteBuffer _out = ByteBuffer.allocate(ine.getWidth() * ine.getHeight() * 6);
        BufferedImage bi = new BufferedImage(ine.getWidth(), ine.getHeight(), BufferedImage.TYPE_3BYTE_BGR);
        AvcCBox avcC = Box.as(AvcCBox.class, Box.findFirst(ine, LeafBox.class, "avcC"));

        decoder.addSps(avcC.getSpsList());
        decoder.addPps(avcC.getPpsList());

        Packet inFrame;
        int totalFrames = (int) inTrack.getFrameCount();
        for (int i = 0; (inFrame = inTrack.getFrames(1)) != null; i++) {
            ByteBuffer data = inFrame.getData();

            Picture dec = decoder.decodeFrame(splitMOVPacket(data, avcC), target1.getData());
            transform.transform(dec, rgb);
            _out.clear();

            AWTUtil.toBufferedImage(rgb, bi);
            ImageIO.write(bi, "png", new File(format(out, i)));
            if (i % 100 == 0)
                System.out.println((i * 100 / totalFrames) + "%");
        }
    } finally {
        if (sink != null)
            sink.close();
        if (source != null)
            source.close();
    }
}

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我认为最好的解决方案是使用“JNI+ffmpeg”。在我当前的项目中，我需要在基于libgdx的javaopengl游戏中同时播放几个全屏视频。我尝试了几乎所有的免费LIB，但没有一个有可接受的性能。所以最后我决定写我自己的JNIC代码来使用ffmpeg。以下是我的笔记本电脑的最终性能：

• 环境：CPU:Core i7 Q740@1.73G，视频：nVidia GeForce GT 435M， OS:Windows7 64位，Java:Java7u60 64位
• 视频：h264rgb/h264编码，无声音，分辨率：1366*768
• 解决方案：解码：JNI+ffmpeg v2.2.2，上传到GPU： 使用lwjgl更新openGL纹理
• 性能：解码速度： 700-800FPS，纹理上传：大约每帧1ms

我只用了几天就完成了第一个版本。但第一个版本的解码速度仅为120FPS左右，上传时间约为每帧5ms。经过几个月的优化，我得到了最终的性能和一些附加功能。现在我可以在同一时间播放多个高清视频，速度不会太慢

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我游戏中的大多数视频都有透明的背景。这种透明视频是包含2个视频流的mp4文件，一个流存储h264rgb编码的rgb数据，另一个流存储h264编码的alpha数据。所以要播放alpha视频，我需要解码2个视频流并将它们合并在一起，然后上传到GPU。因此，在我的游戏中，我可以在一个不透明的高清视频上同时播放多个透明的高清视频

我发现了一个非常简单直接的解决方案。该库允许您通过在Java中包装ffmpeg来播放流媒体

如何使用它？ 首先，您可以使用Maven或Gradle下载并安装该库

这里有一个

StreamingClient

类，它调用一个

SimplePlayer

类，该类具有播放视频的线程

public class StreamingClient extends Application implements GrabberListener
{
    public static void main(String[] args)
    {
        launch(args);
    }

    private Stage primaryStage;
    private ImageView imageView;

    private SimplePlayer simplePlayer;

    @Override
    public void start(Stage stage) throws Exception
    {
        String source = "rtsp://184.72.239.149/vod/mp4:BigBuckBunny_115k.mov"; // the video is weird for 1 minute then becomes stable

        primaryStage = stage;
        imageView = new ImageView();

        StackPane root = new StackPane();

        root.getChildren().add(imageView);
        imageView.fitWidthProperty().bind(primaryStage.widthProperty());
        imageView.fitHeightProperty().bind(primaryStage.heightProperty());

        Scene scene = new Scene(root, 640, 480);

        primaryStage.setTitle("Streaming Player");
        primaryStage.setScene(scene);
        primaryStage.show();

        simplePlayer = new SimplePlayer(source, this);
    }

    @Override
    public void onMediaGrabbed(int width, int height)
    {
        primaryStage.setWidth(width);
        primaryStage.setHeight(height);
    }

    @Override
    public void onImageProcessed(Image image)
    {
        LogHelper.e(TAG, "image: " + image);

        Platform.runLater(() -> {
            imageView.setImage(image);
        });
    }

    @Override
    public void onPlaying() {}

    @Override
    public void onGainControl(FloatControl gainControl) {}

    @Override
    public void stop() throws Exception
    {
        simplePlayer.stop();
    }
}

SimplePlayer

类使用

FFmpegFrameGrabber

对转换为图像并显示在后台的

帧进行解码

public class SimplePlayer
{
    private static volatile Thread playThread;
    private AnimationTimer timer;

    private SourceDataLine soundLine;

    private int counter;

    public SimplePlayer(String source, GrabberListener grabberListener)
    {
        if (grabberListener == null) return;
        if (source.isEmpty()) return;

        counter = 0;

        playThread = new Thread(() -> {
            try {
                FFmpegFrameGrabber grabber = new FFmpegFrameGrabber(source);
                grabber.start();

                grabberListener.onMediaGrabbed(grabber.getImageWidth(), grabber.getImageHeight());

                if (grabber.getSampleRate() > 0 && grabber.getAudioChannels() > 0) {
                    AudioFormat audioFormat = new AudioFormat(grabber.getSampleRate(), 16, grabber.getAudioChannels(), true, true);

                    DataLine.Info info = new DataLine.Info(SourceDataLine.class, audioFormat);
                    soundLine = (SourceDataLine) AudioSystem.getLine(info);
                    soundLine.open(audioFormat);
                    soundLine.start();
                }

                Java2DFrameConverter converter = new Java2DFrameConverter();

                while (!Thread.interrupted()) {
                    Frame frame = grabber.grab();
                    if (frame == null) {
                        break;
                    }
                    if (frame.image != null) {

                        Image image = SwingFXUtils.toFXImage(converter.convert(frame), null);
                        Platform.runLater(() -> {
                            grabberListener.onImageProcessed(image);
                        });
                    } else if (frame.samples != null) {
                        ShortBuffer channelSamplesFloatBuffer = (ShortBuffer) frame.samples[0];
                        channelSamplesFloatBuffer.rewind();

                        ByteBuffer outBuffer = ByteBuffer.allocate(channelSamplesFloatBuffer.capacity() * 2);

                        for (int i = 0; i < channelSamplesFloatBuffer.capacity(); i++) {
                            short val = channelSamplesFloatBuffer.get(i);
                            outBuffer.putShort(val);
                        }
                    }
                }
                grabber.stop();
                grabber.release();
                Platform.exit();
            } catch (Exception exception) {
                System.exit(1);
            }
        });
        playThread.start();
    }

    public void stop()
    {
        playThread.interrupt();
    }
}

公共类SimplePlayer
{
私有静态易失性线程；
私人动画定时器；
专用源数据线声音线；
专用int计数器；
公共SimplePlayer（字符串源，GrabberListener GrabberListener）
{
if（grabberListener==null）返回；
if（source.isEmpty（））返回；
计数器=0；
playThread=新线程（（）->{
试一试{
FFmpegFrameGrabber抓取器=新的FFmpegFrameGrabber（源）；
grabber.start（）；
grabberListener.onMediaGrabbed（grabber.getImageWidth（），grabber.getImageHeight（））；
if（grabber.getSampleRate（）>0&&grabber.getAudioChannel（）>0）{
AudioFormat AudioFormat=新的音频格式（grabber.getSampleRate（），16，grabber.getAudioChannel（），true，true）；
DataLine.Info=newdataline.Info（SourceDataLine.class，audioFormat）；
soundLine=（SourceDataLine）AudioSystem.getLine（info）；
声音线。打开（音频格式）；
soundLine.start（）；
}
Java2DFrameConverter=新的Java2DFrameConverter（）；
而（！Thread.interrupted（））{
Frame-Frame=grabber.grab（）；
if（frame==null）{
打破
}
如果（frame.image！=null）{
Image Image=SwingFXUtils.toFXImage（converter.convert（frame），null）；
Platform.runLater（（）->{
grabberListener.onImageProcessed（图像）；
});
}else if（frame.samples！=null）{
ShortBuffer channelSamplesFloatBuffer=（ShortBuffer）frame.samples[0]；
channelSamplesFloatBuffer.rewind（）；
ByteBuffer Exputffer=ByteBuffer.allocate（channelSamplesFloatBuffer.capacity（）*2）；
对于（int i=0；i
JMF被遗弃，死亡多年。因此，在一个长期项目中依靠它不是一个好主意。但如果这是一次性的事情，我同意JMF是一个很好的解决方案。虽然我相信JMF只支持H263，但是如果JMF已经死了，那么它可以用什么作为它的