VR头显Unity下如何实现毫秒级延迟的RTMP或RTSP播放？

技术背景

虚拟现实（VR）技术的互动性和沉浸感，为我们提供了一种全新的视觉体验，不过，如果需要实现真正的沉浸式体验，VR播放的延迟问题非常重要。

好多VR场景下，如果存在延迟，用户在移动头部时可能会感觉到画面反应不及时，导致影响视频的流畅度。在VR电影或VR直播中，延迟则可能导致画面和声音的实时同步出现问题，使用户产生晕眩感。

如何尽可能降低Unity环境下的直播播放延迟，是摆在我们面前的大问题，目前，硬件厂商也采用一些更加好的传输技术，例如5G网络等高速网络技术，以降低传输延迟。当然，还可以通过优化传输链路及数据处理流程等方法，提高传输速度和实时性。今天，我们主要介绍的是VR头显下，如何低延迟的实现RTMP或RTSP的播放。

技术实现

说了这么多，如何在VR头显端，尽可能的降低直播播放延迟呢？常用的方法，比如可以用专门的播放器中间件，实现数据的拉流解码会数据回调，在unity下，优化数据处理和渲染。

以大牛直播SDK为例，我们在做Unity下RTMP或RTSP直播播放的时候，大多场景对延迟和资源占有要求非常高，鉴于好多时候，特别是头显终端，性能可能不尽人意，需要播放的视频分辨率码率又高，如何高效率的实现低延迟的RTMP或RTSP播放，是Unity下比较棘手的问题，特别是毫秒级延迟。

以Android平台为例，原生模块拿到RTSP或RTSP流后，解码获取到原始的YUV或RGB数据，然后投递给Unity，Unity下如果需要更低的延迟，数据交互这块，尽可能的高效率，尽可能的减少数据的投递和拷贝。

开始播放：

private void OnStartStopBtnClicked()
{
  if (is_running)
  {
    Close();
    btn_start_stop_playback_.GetComponentInChildren().text = "开始播放";
    btn_decode_mode_.GetComponent().interactable = true;
    btn_latency_mode_.GetComponent().interactable = true;
  }
  else
  {
    Play();
    btn_start_stop_playback_.GetComponentInChildren().text = "停止播放";
    btn_decode_mode_.GetComponent().interactable = false;
    btn_latency_mode_.GetComponent().interactable = false;
  }
}

对应Play()实现，这里主要是播放前参数设定，比如采用软解还是硬解码、buffer time是多少，是不是开启低延迟模式等：

//Author: daniusdk.com
public void Play()
{
  if (is_running)
  {
    Debug.Log("已经在播放。。");   
    return;
  }
  
  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 time

  NT_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_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;  
}

开始播放后，native模块，回调yuv/rgb数据，unity3d模块，做相应的绘制处理即可。

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)
    return;

  if ( !is_need_init_texture_)
  {
    if (converted_video_frame.width_ != video_width_
        || converted_video_frame.height_ != video_height_
        || converted_video_frame.y_stride_ != y_row_bytes_
        || converted_video_frame.u_stride_ != u_row_bytes_
        || converted_video_frame.v_stride_ != 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 = null;
}

如果需要关闭RTMP或RTSP流，调用对应的ClosePlayer()就好：

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_width_ = 0;
  video_height_ = 0;
}

以上以Android平台为例，大概介绍了Unity环境下的RTMP、RTSP直播播放，如果需要延迟和稳定性都靠谱，建议数据接收、解包解码回调yuv/rgb数据在原始native模块处理，然后把解码后的数据，高效率的投递到unity测，实现unity环境下的低延迟RTMP或RTSP，感兴趣的开发者可以酌情了解。