VR头显如何低延迟播放8K的RTSP|RTMP流

技术背景

我们在做Unity平台RTSP、RTMP播放器的时候，有公司提出来这样的技术需求，希望在头显播放全景的8K RTSP|RTMP直播流，8K的数据，对头显和播放器，都提出了新的要求，我们从几个方面，探讨下VR头显设备如何播放8K的RTSP|RTMP流数据：

一、播放器支持

1. 兼容性：首先，RTSP|RTMP播放器需要支持8K分辨率的视频流。这意味着播放器必须能够解码8K视频，并在支持8K分辨率的显示设备上播放，这个不必多说，我们已经支持。
2. 解码能力：播放器需要具备强大的解码能力，以处理8K视频流中的大量数据。这通常要求播放器使用高效的解码算法，并充分利用硬件加速功能（如GPU加速），这就需要头显支持8K的硬解码。

二、网络要求

1. 带宽：8K视频流需要极高的网络带宽来支持实时传输。确保网络带宽足够大，以避免播放过程中出现卡顿、延迟或缓冲等问题，如果是内网环境下，基本不要纠结带宽问题。
2. 稳定性：网络连接的稳定性也非常重要。不稳定的网络连接可能导致视频流中断或质量下降。

三、硬件要求

1. 处理器与内存：VR头显播放8K的视频流，对VR头显的性能，提了很高的要求，比如说quest3，就是不错的选择。

四、播放步骤

1. 选择RTSP播放器：我们的做法，是用大牛直播SDK的原生的RTSP|RTMP播放器，硬解码模式，回调解码后的YUV或RGB数据到unity，需要注意的是，由于8K的RTSP|RTMP流，数据量非常大，特别是解码后的数据，条件允许的情况下，需要尽可能少的减少拷贝。

技术实现

本文以大牛直播SDK的Android平台Unity3D RTSP|RTMP播放模块为例：

开始播放：

/** SmartPlayerAndroidMono.cs* Author: daniusdk.com* QQ：89030985*/
public void Play()
{if (is_running){Debug.Log("已经在播放。。");   return;}//获取输入框的urlstring url = input_url_.text.Trim();if (!url.StartsWith("rtmp://") && !url.StartsWith("rtsp://")){videoUrl = "rtsp://admin:daniulive12345@192.168.0.120:554/h264/ch1/main/av_stream";}else{videoUrl = url;}OpenPlayer();if ( player_handle_ == 0 )return;NT_U3D_Set_Game_Object(player_handle_, game_object_);/* ++ 播放前参数配置可加在此处 ++ */int is_using_tcp = 0;        //TCP/UDP模式设置NT_U3D_SetRTSPTcpMode(player_handle_, is_using_tcp);int is_report = 0;int report_interval = 1;NT_U3D_SetReportDownloadSpeed(player_handle_, is_report, report_interval);  //下载速度回调NT_U3D_SetBuffer(player_handle_, play_buffer_time_);                        //设置buffer timeNT_U3D_SetPlayerLowLatencyMode(player_handle_, is_low_latency_ ? 1 : 0);    //设置是否启用低延迟模式NT_U3D_SetMute(player_handle_, is_mute_ ? 1 : 0);                           //是否启动播放的时候静音NT_U3D_SetAudioVolume(player_handle_, cur_audio_volume_);                   //设置播放音量NT_U3D_SetVideoDecoderMode(player_handle_, is_hw_decode_ ? 1 : 0);          //设置H.264软硬解模式NT_U3D_SetVideoHevcDecoderMode(player_handle_, is_hw_decode_ ? 1 : 0);          //设置H.265软硬解模式int is_output = 1;int disable_use_image_planes = 0;bool is_supports_texture_format = SystemInfo.SupportsTextureFormat(TextureFormat.RG16);Debug.Log("is_supports_texture_format: " + is_supports_texture_format);int is_supported_multiple_format = is_supports_texture_format? 1:0;int max_images = 3;int buffer_pool_max_size = 0;NT_U3D_SetImageReaderOutput(player_handle_, is_output, disable_use_image_planes, is_supported_multiple_format, max_images, buffer_pool_max_size);  //硬解码image readerint is_fast_startup = 1;NT_U3D_SetFastStartup(player_handle_, is_fast_startup);                     //设置快速启动模式int rtsp_timeout = 10;NT_U3D_SetRTSPTimeout(player_handle_, rtsp_timeout);                        //设置RTSP超时时间int is_auto_switch_tcp_udp = 1;NT_U3D_SetRTSPAutoSwitchTcpUdp(player_handle_, is_auto_switch_tcp_udp);    //设置TCP/UDP模式自动切换int is_audiotrack = 1;NT_U3D_SetAudioOutputType(player_handle_, is_audiotrack);                   //设置音频输出模式: if 0: 自动选择; if with 1: audiotrack模式NT_U3D_SetUrl(player_handle_, videoUrl);/* -- 播放前参数配置可加在此处 -- */int flag = NT_U3D_StartPlay(player_handle_);if (flag  == DANIULIVE_RETURN_OK){is_need_get_frame_ = true;Debug.Log("播放成功");}else{is_need_get_frame_ = false;Debug.LogError("播放失败");}is_running = true;  
}

对应的OpenPlayer()实现如下：

private void OpenPlayer()
{if ( java_obj_cur_activity_ == null ){Debug.LogError("getApplicationContext is null");return;}player_handle_ = NT_U3D_Open();if (player_handle_ != 0)Debug.Log("open success");elseDebug.LogError("open fail");
}

关闭Player：

private void ClosePlayer()
{is_need_get_frame_ = false;is_need_init_texture_ = false;int flag = NT_U3D_StopPlay(player_handle_);if (flag == DANIULIVE_RETURN_OK){Debug.Log("停止成功");}else{Debug.LogError("停止失败");}flag = NT_U3D_Close(player_handle_);if (flag == DANIULIVE_RETURN_OK){Debug.Log("关闭成功");}else{Debug.LogError("关闭失败");}player_handle_ = 0;NT_U3D_UnInit();is_running = false;video_format_ = VideoFrame.FORMAT_UNKNOWN;video_width_ = 0;video_height_ = 0;
}

Update刷新数据：

private void Update()
{if (!is_need_get_frame_)return;if (player_handle_ == 0)return;AndroidJavaObject u3d_video_frame_obj = NT_U3D_GetVideoFrame(player_handle_);if (u3d_video_frame_obj == null){return;}VideoFrame converted_video_frame = ConvertToVideoFrame(u3d_video_frame_obj);if (converted_video_frame == null){u3d_video_frame_obj.Call("release");u3d_video_frame_obj = null;return;}if (!is_need_init_texture_){if (converted_video_frame.format_ != video_format_){is_need_init_texture_ = true;}else if (converted_video_frame.width_ != video_width_|| converted_video_frame.height_ != video_height_|| converted_video_frame.stride0_ != y_row_bytes_|| converted_video_frame.stride1_ != u_row_bytes_|| converted_video_frame.stride2_ != v_row_bytes_){is_need_init_texture_ = true;}}if (is_need_init_texture_){if (InitYUVTexture(converted_video_frame)){is_need_init_texture_ = false;}}UpdateYUVTexture(converted_video_frame);converted_video_frame.java_frame_obj_ = null;converted_video_frame = null;u3d_video_frame_obj.Call("release");u3d_video_frame_obj = null;
}

总结

VR头显如果需要播放8K的RTSP或RTSP流，对硬件和网络的要求非常高，因此在实际应用中可能会遇到一些挑战。通过实际测试，在quest3头显，配合我们的RTSP|RTMP播放器，在unity下，可以实现毫秒级延迟的8K视频数据播放，以满足平衡操控等对实时性要求非常高的使用场景，感兴趣的开发者，可以单独跟我探讨。