局域网下，实现一键共享屏幕到移动设备
- 2019 年 10 月 3 日
- 笔记
1. 问题起因
开发需求
刚不久开发一款了教育类app，需要实现教师端对学生移动设备进行远程操控，比如对学生平板进行解锁屏，共享电脑屏幕到学生端，监控学生屏幕内容等。
网络环境
教师端网线或WIFI接入，iPad和Android Pad通过WIFI接入，确保在一个网段下。
大致功能
2. 实现方案
教师端采用FFmpeg采集屏幕音视频，iOS、Android端使用ijkplayer拉流播放，流传输协议采用RTMP协议，通讯方式采用TCP Socket。
通讯实现
局域网内教师端充当服务器发送UDP广播（内容包含本机IP和端口号），iOS、Android端收到UDP广播获取到IP地址和端口后，采用Socket【CocoaAsyncSocket（iOS）、Socket（Android）】与教师端进行TCP连接，建立连接完成后，通过Socket收发消息进行通讯。
3. 技术模块
3.1 Mac下nginx-full搭建
/usr/bin/ruby -e "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/master/install)" 2.安装nginx-full（rtmp）
brew install nginx-full --with-rtmp-module 3.查看nginx安装的路径等信息
brew info nginx-full 会显示出配置文件所在路径
The default port has been set in /usr/local/etc/nginx/nginx.conf to 8080 so that nginx can run without sudo. 4.配置nginx.conf，文件最后空白处直接添加（application live，live随便起名，之后推流对应就可以了）。
rtmp { server { listen 1935; application live { live on; record off; } } } 5.修改保存后重启nginx
nginx -s reload 3.2 安装ffmepg推流
1.安装
brew install ffmpeg 2.推送屏幕流
ffmpeg -f avfoundation -pixel_format uyvy422 -i "1" -f flv rtmp://localhost:1935/live 执行后显示Output地址，rtmp://localhost:1935/live，也就是本机ip，比如rtmp://192.168.1.2:1935/live，Mac电脑可以安装VLC播放器，测试播放。
Output #0, flv, to 'rtmp://localhost:1935/live': Metadata: encoder : Lavf58.20.100 Stream #0:0: Video: flv1 (flv) ([2][0][0][0] / 0x0002), yuv420p, 2560x1600, q=2-31, 200 kb/s, 1000k fps, 1k tbn, 1000k tbc Metadata: encoder : Lavc58.35.100 flv Side data: cpb: bitrate max/min/avg: 0/0/200000 buffer size: 0 vbv_delay: -1 frame= 241 fps= 27 q=24.8 size= 5368kB time=00:00:08.86 bitrate=4958.5kbits/s speed= 1x 3.3 IJKPlayer编译
参考ijkplayer文档说明，在mac下编译即可，不过在编译之前，需要修改一些配置文件。如果想到达首屏秒开，务必看完这些内容再去编译，包括后面讲到的客户端首屏秒开，因为涉及C文件修改，省去之后又要重新编译。
编译之前一定仔细阅读README.md，比如在编译环境和所需文件：
# install homebrew, git, yasm ruby -e "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/master/install)" brew install git brew install yasm # add these lines to your ~/.bash_profile or ~/.profile # export ANDROID_SDK=<your sdk path> # export ANDROID_NDK=<your ndk path> # on Cygwin (unmaintained) # install git, make, yasm 还有就是他当时的编译环境My Build Environment，这块需要说明一下，尤其是编译安卓的，NDK就直接用r10e，虽然之后的也可以，但是会有编译失败的可能，因为我编译的时候就失败了，更换为作者使用的版本通过。
Common Mac OS X 10.11.5 Android NDK r10e Android Studio 2.1.3 Gradle 2.14.1 iOS Xcode 7.3 (7D175) HomeBrew ruby -e "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/master/install)" brew install git README.md 对应有Build iOS和Build Android，编译哪个平台就执行对应的命令。其中默认链接的脚本是 less codec/format for smaller binary size，具体说明看文档，这里我选择的默认配置。
Build iOS编译中，./init-ios.sh命令久一点，中间要下载一些东西，具体内容可以查看脚本文件。比如== pull ffmpeg base ==，明显要好久，除非你当时下载的速度很快。
== pull ffmpeg base == Cloning into 'extra/ffmpeg'... remote: Enumerating objects: 538907, done. Receiving objects: 19% (103984/538907), 30.82 MiB | 42.00 KiB/s iOS 编译可能会遇到的问题和解决办法
问题一：
./libavutil/arm/asm.S:50:9: error: unknown directive .arch armv7-a ^ make: *** [libavcodec/arm/aacpsdsp_neon.o] Error 1 make: *** Waiting for unfinished jobs.... 解决办法：
修改./compile-ffmpeg.sh文件
将这一行：FF_ALL_ARCHS_IOS8_SDK="armv7 arm64 i386 x86_64"
修改为：FF_ALL_ARCHS_IOS8_SDK="arm64 i386 x86_64"
问题二：
'openssl/ssl.h' file not found #include <openssl/ssl.h> ERROR: openssl not found 解决办法：
编译ffmpeg软解码库，这个过程会生成各种架构的ffmpeg，编译ffmpeg前要先compile OpenSSL，对openssl进行编译，如果未执行可能会报错。必须先执行./compile-openssl.sh all
实际编译的确会遇到这些问题，尤其是问题一。
这些问题参考了博客iOS IJKPlayer 项目集成
3.4 iOS Framwork合并
一切顺利完成后运行demo，编译获取动态库，这边我直接使用真机和模拟器合并的动态库，当然你也可以不要合并，直接使用真机动态库。
1.配置Release模式，Edit Scheme —> Run —> info —> Build Configuration —> Release
2.真机和模拟器各自编译
3.Products —> IJKMediaFramework.framework —> Show in Finder
4.终端 cd Products 目录下，执行: lipo -create 真机 模拟器 -output 合并文件
lipo -create Release-iphoneos/IJKMediaFramework.framework/IJKMediaFramework Release-iphonesimulator/IJKMediaFramework.framework/IJKMediaFramework -output IJKMediaFramework 5.合并后的文件替换掉真机framework下的文件，新的IJKMediaFramework.framework就是合并后的动态库，直接拖拽到项目使用
我的Xcode版本 Version 10.3 (10G8)
3.5 客户端首屏秒开
首屏秒开，需要结合视频清晰度和延迟，采取合适的帧率。客户端取消缓存也可以减少首个关键帧显示时间。具体参考首屏秒开和追帧播放技术。
附上iOS和Android对IJKPlayer设置。
iOS端：
- (IJKFFOptions *)options { if (!_options) { IJKFFOptions *options = [IJKFFOptions optionsByDefault]; // Set param [options setFormatOptionIntValue:1024 * 16 forKey:@"probsize"]; [options setFormatOptionIntValue:50000 forKey:@"analyzeduration"]; [options setPlayerOptionIntValue:0 forKey:@"videotoolbox"]; [options setCodecOptionIntValue:IJK_AVDISCARD_DEFAULT forKey:@"skip_loop_filter"]; [options setCodecOptionIntValue:IJK_AVDISCARD_DEFAULT forKey:@"skip_frame"]; [options setPlayerOptionIntValue:1000 forKey:@"max_cached_duration"]; [options setPlayerOptionIntValue:1 forKey:@"infbuf"]; // 无限读 [options setPlayerOptionIntValue:0 forKey:@"packet-buffering"]; _options = options; } return _options; } Android端：
// 设置播放前的最大探测时间 ijkMediaPlayer.setOption(IjkMediaPlayer.OPT_CATEGORY_FORMAT, "analyzemaxduration", 100L); ijkMediaPlayer.setOption(IjkMediaPlayer.OPT_CATEGORY_FORMAT, "probesize", 10240L); // 每处理一个packet之后刷新io上下文 ijkMediaPlayer.setOption(IjkMediaPlayer.OPT_CATEGORY_FORMAT, "flush_packets", 1L); // 是否开启预缓冲，一般直播项目会开启，达到秒开的效果，不过带来了播放丢帧卡顿的体验 ijkMediaPlayer.setOption(IjkMediaPlayer.OPT_CATEGORY_PLAYER, "packet-buffering", 0L); // 放前的探测Size，默认是1M, 改小一点会出画面更快 ijkMediaPlayer.setOption(IjkMediaPlayer.OPT_CATEGORY_PLAYER, "probsize", 200); // 设置播放前的探测时间 1,达到首屏秒开效果 ijkMediaPlayer.setOption(IjkMediaPlayer.OPT_CATEGORY_FORMAT, "analyzeduration", 1); ijkMediaPlayer.setOption(IjkMediaPlayer.OPT_CATEGORY_PLAYER, "max_cached_duration", 1000); ijkMediaPlayer.setOption(IjkMediaPlayer.OPT_CATEGORY_PLAYER, "infbuf", 1); // 无限读 ijkMediaPlayer.setOption(IjkMediaPlayer.OPT_CATEGORY_PLAYER, "max-buffer-size", 0); // 不额外优化（使能非规范兼容优化，默认值0 ） ijkMediaPlayer.setOption(IjkMediaPlayer.OPT_CATEGORY_PLAYER, "fast", 1); // 缩短播放的rtmp视频延迟在1s内 ijkMediaPlayer.setOption(IjkMediaPlayer.OPT_CATEGORY_FORMAT, "fflags", "nobuffer"); // 如果是rtsp协议，可以优先用tcp(默认是用udp) ijkMediaPlayer.setOption(IjkMediaPlayer.OPT_CATEGORY_FORMAT, "rtmp_transport", "tcp"); // 支持硬解 1：开启 O:关闭 ijkMediaPlayer.setOption(IjkMediaPlayer.OPT_CATEGORY_PLAYER, "mediacodec-hevc", 1); // 跳帧处理,放CPU处理较慢时，进行跳帧处理，保证播放流程，画面和声音同步 ijkMediaPlayer.setOption(IjkMediaPlayer.OPT_CATEGORY_FORMAT, "rtsp_transport", "tcp"); ijkMediaPlayer.setOption(IjkMediaPlayer.OPT_CATEGORY_PLAYER, "framedrop", 1L); ijkMediaPlayer.setOption(IjkMediaPlayer.OPT_CATEGORY_PLAYER, "start-on-prepared", 1); ijkMediaPlayer.setOption(IjkMediaPlayer.OPT_CATEGORY_FORMAT, "http-detect-range-support", 0); ijkMediaPlayer.setOption(IjkMediaPlayer.OPT_CATEGORY_CODEC, "skip_loop_filter", 48L); ijkMediaPlayer.setOption(IjkMediaPlayer.OPT_CATEGORY_CODEC, "skip_frame", 0); // 因为项目中多次调用播放器，有网络视频，resp，本地视频，还有wifi上http视频，所以得清空DNS才能播放WIFI上的视频 ijkMediaPlayer.setOption(IjkMediaPlayer.OPT_CATEGORY_FORMAT, "dns_cache_clear", 1); 编译之前修改f_ffplay.c，该方法明显提高了首屏延迟问题
路径 ijkmedia—> ijkplayer —> ff_ffplay.c
第一个修改的地方：double vp_duration 方法
将此代码
static double vp_duration(VideoState *is, Frame *vp, Frame *nextvp) { if (vp->serial == nextvp->serial) { double duration = nextvp->pts - vp->pts; if (isnan(duration) || duration <= 0 || duration > is->max_frame_duration) return vp->duration; else return duration; } else { return 0.0; } } 替换为一下代码
static double vp_duration(VideoState *is, Frame *vp, Frame *nextvp) { return vp->duration; } 第二个修改的地方：static int ffplay_video_thread(void *arg) 方法
注释掉下面这一行代码
AVRational frame_rate = av_guess_frame_rate(is->ic, is->video_st, NULL); 将下面这行代码
duration = (frame_rate.num && frame_rate.den ? av_q2d((AVRational){frame_rate.den, frame_rate.num}) : 0); 修改为
duration = 0.01; 更改后如下
static int ffplay_video_thread(void *arg) { FFPlayer *ffp = arg; VideoState *is = ffp->is; AVFrame *frame = av_frame_alloc(); double pts; double duration; int ret; AVRational tb = is->video_st->time_base; // 注释掉 // AVRational frame_rate = av_guess_frame_rate(is->ic, is->video_st, NULL); int64_t dst_pts = -1; int64_t last_dst_pts = -1; int retry_convert_image = 0; int convert_frame_count = 0; // ···此处省略很多代码 #endif // 这行代码直接修改为 duration = 0.01; // duration = (frame_rate.num && frame_rate.den ? av_q2d((AVRational){frame_rate.den, frame_rate.num}) : 0); duration = 0.01; pts = (frame->pts == AV_NOPTS_VALUE) ? NAN : frame->pts * av_q2d(tb); ret = queue_picture(ffp, frame, pts, duration, frame->pkt_pos, is->viddec.pkt_serial); av_frame_unref(frame); #if CONFIG_AVFILTER } #endif if (ret < 0) goto the_end; } the_end: #if CONFIG_AVFILTER avfilter_graph_free(&graph); #endif av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "convert image convert_frame_count = %dn", convert_frame_count); av_frame_free(&frame); return 0; } 修改f_ffplay.c参考了博客ijkplayer的一些问题优化记录
