海康NVR录像回放SDK原始流转FLV视频流：基于Java的流媒体转码（无需安装第三方插件ffmpeg）

wlinker-video-monitor

代码地址：https://gitee.com/wlinker/wlinker-video-monitor

背景与需求

在安防监控、智能楼宇等场景中，海康威视设备作为行业主流硬件，常需要将录像回放功能集成到Web系统中。然而，海康设备的原始视频流格式（如私有协议或MPEG）通常无法直接在浏览器中播放。本文通过一个真实案例，介绍如何利用 JavaCV 、海康SDK 和 Spring Boot，实现设备录像回放流的实时转码与FLV格式输出，最终在浏览器中无缝播放。

技术架构概览

核心组件

海康SDK（HCNetSDK）：设备控制、录像回放流获取。
JavaCV（FFmpeg）：视频流抓取、转码（MPEG→FLV）。
Spring Boot：HTTP接口封装、异步任务处理。
管道流（PipedStream）：跨线程数据传输。

流程示意图

复制代码

[海康设备]
   │
   ↓ (SDK回调流数据)
[HCNetTools] → PipedOutputStream
   │
   ↓ (跨线程传输)
[PipedInputStream] → [FFmpegGrabber]
   │
   ↓ (转码)
[FFmpegRecorder] → HTTP响应流(FLV)
   │
   ↓
[浏览器/VLC播放器]

关键技术实现

1. 海康SDK流获取与管道传输（HCNetTools）

海康SDK通过回调函数返回原始视频流数据，需将其写入管道流供后续处理。核心代码如下：

java 复制代码

public class  HCNetTools {

    
    /**
     * 按时间回放录像
     * @param lChannel 通道号
     */
    public void playBackByTime(LocalDateTime startTime, LocalDateTime endTime, int lChannel,Thread thread,PipedInputStream inputStream)
    {
        playBackCallBack = null;
        try {
            pipeOutput = new PipedOutputStream(inputStream);
        } catch (Exception e) {
            StaticLog.error(e);
        }
        HCNetSDK.NET_DVR_VOD_PARA net_dvr_vod_para = new HCNetSDK.NET_DVR_VOD_PARA();
        net_dvr_vod_para.dwSize = net_dvr_vod_para.size();
        net_dvr_vod_para.struIDInfo.dwChannel = lChannel; //通道号
        //开始时间
        net_dvr_vod_para.struBeginTime = getHkTime(startTime);
        //停止时间
        net_dvr_vod_para.struEndTime = getHkTime(endTime);
        net_dvr_vod_para.hWnd = null; // 回放的窗口句柄，若置为空，SDK仍能收到码流数据，但不解码显示
        net_dvr_vod_para.write();
        iPlayBack = hCNetSDK.NET_DVR_PlayBackByTime_V40(lUserID, net_dvr_vod_para);
        if (iPlayBack <= -1) {
            System.out.println("按时间回放失败，错误码为" + hCNetSDK.NET_DVR_GetLastError());
            palybackFlay = true;
            return;
        }
        //开启取流
        IntByReference intP = new IntByReference(54962 * 1024);
        IntByReference intInlen1 = new IntByReference(0);
        boolean bCrtl = hCNetSDK.NET_DVR_PlayBackControl_V40(iPlayBack, HCNetSDK.NET_DVR_PLAYSTART, Pointer.NULL, 0, Pointer.NULL, intInlen1);
        if (bCrtl == false) {
            System.out.println("NET_DVR_PLAYSTART失败，错误码为" + hCNetSDK.NET_DVR_GetLastError());
            return;
        }
        playBackCallBack = new MyPlayDataCallBack(thread,pipeOutput);
        boolean bRet = hCNetSDK.NET_DVR_SetPlayDataCallBack(iPlayBack, playBackCallBack, Pointer.NULL);
        return;
    }

  class MyPlayDataCallBack implements HCNetSDK.FPlayDataCallBack{

        private final Thread thread;

        private boolean flag;

        private final PipedOutputStream pipeOutput;

        private AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(0);

        public MyPlayDataCallBack(Thread thread,PipedOutputStream pipeOutput)
        {
            this.thread = thread;
            this.flag = false;
            this.pipeOutput = pipeOutput;
        }

        public void invoke(int lPlayHandle, int dwDataType, Pointer pBuffer, int dwBufSize, int dwUser) {
            //将设备发送过来的回放码流数据写入文件
            //StaticLog.info("回放码流回调次数:{}",atomicInteger.addAndGet(1));
            long offset = 0;
            ByteBuffer buffers = pBuffer.getByteBuffer(offset, dwBufSize);
            byte[] bytes = new byte[dwBufSize];
            buffers.rewind();
            buffers.get(bytes);
            try {
                this.pipeOutput.write(bytes);
                if(atomicInteger.addAndGet(1) % 50 == 0){
                    int i = atomicInteger.get() / 50;
					//StaticLog.info("{},刷出通道：{}",atomicInteger.get(), i);
                    this.pipeOutput.flush();
                    if(i == 1){
                        LockSupport.unpark(thread);
                    }
                }
            } catch (IOException e) {
                stopPlayback();
                getPlaybacktimer().cancel();
                StaticLog.error(e,e.getLocalizedMessage());
            }
        }

    }

    
}

关键设计：

多线程协作 ：通过 LockSupport 实现主线程阻塞与回调线程唤醒，确保FFmpeg在数据到达后开始处理。
缓冲控制：每50次写入刷新管道，平衡实时性与I/O开销。

2. FFmpeg实时转码与HTTP流输出（NetPlayBackController）

控制器从管道流读取数据并转码为FLV格式，通过HTTP响应流式输出：

java 复制代码

@Slf4j
@Api(tags = "海康网络设备-录像回放原始流转flv流输出")
@RestController
@RequestMapping("/api/hikNet")
public class NetPlayBackController {
    
    @Resource
    HikCameraAspect aspect;

    @GetMapping(value = "/playBackVideoOne")
    @ApiOperation(value = "海康网络设备-录像回放（基于原始流）-通道不复用",  notes = "响应通道不复用，但较稳定")
    @Async
    public void playBackVideo2(@RequestParam String id, @RequestParam String startTime, @RequestParam String endTime, HttpServletResponse httpServletResponse) throws InterruptedException, IOException {
        //设置响应头
        httpServletResponse.setContentType("video/x-flv");
        httpServletResponse.setHeader("Connection", "keep-alive");
        httpServletResponse.setStatus(HttpServletResponse.SC_OK);
        httpServletResponse.flushBuffer();
        Thread mainThread = Thread.currentThread();
        MonitorDeviceDTO monitorDeviceDTO = VideoKeyUtils.getMonitorDeviceDtoById(id);
        String deviceCode = monitorDeviceDTO.getDeviceCode();
        String accessPlatform = monitorDeviceDTO.getAccessPlatform();
        if (!HikVisionAccessPlatformEnum.net.getAccessPlatform().equals(accessPlatform)) {
            throw new RuntimeException("不支持该平台");
        }
        LocalDateTime startLocalTime = DateUtil.parseLocalDateTime(startTime);
        LocalDateTime endLocalTime = DateUtil.parseLocalDateTime(endTime);
        //单次录像下载时长范围不能超过一小时
        if (startLocalTime.isAfter(endLocalTime)) {
            throw new RuntimeException("开始时间不能大于结束时间");
        }
        if (startLocalTime.plusHours(1).isBefore(endLocalTime)) {
            throw new RuntimeException("时间区间不能超过一小时");
        }
        Integer channelNo = monitorDeviceDTO.getChannelNo();
        aspect.logout(deviceCode);
        aspect.login(deviceCode);
        FFmpegFrameGrabber grabber = null;
        FFmpegFrameRecorder recorder = null;
        HCNetTools hcNetTools = NetDeviceCacheUtils.getHcNetTools(deviceCode);
        try (PipedInputStream inputStream = new PipedInputStream(1024 * 1024);) {
            Thread thread = Thread.currentThread();
            // 启动下载线程：将数据写入管道输出流
            hcNetTools.playBackByTime(startLocalTime, endLocalTime, channelNo, thread, inputStream);
            // 最多等待5秒（配置响应超时时间）
            long delayNanos = TimeUnit.SECONDS.toNanos(5);
            LockSupport.parkNanos(delayNanos);
            // 配置日志级别
            avutil.av_log_set_level(avutil.AV_LOG_FATAL);
            // 配置FFmpegFrameGrabber从管道输入流读取
            grabber = new FFmpegFrameGrabber(inputStream);
            // 明确指定输入格式（部分流需要）
            grabber.setFormat("mpeg");
            grabber.setOption("stimeout", "500000");
            //设置缓存大小，提高画质、减少卡顿花屏
            grabber.setOption("buffer_size", "1024000");
            grabber.start();
            // 配置FFmpegFrameRecorder直接输出FLV到HTTP响应流
            //创建转码器
            recorder = new FFmpegFrameRecorder(
                    httpServletResponse.getOutputStream(), grabber.getImageWidth(),
                    grabber.getImageHeight(),
                    grabber.getAudioChannels());
            //配置转码器
            recorder.setFrameRate(grabber.getFrameRate());
            recorder.setSampleRate(grabber.getSampleRate());
            if (grabber.getAudioChannels() > 0) {
                recorder.setAudioChannels(grabber.getAudioChannels());
                recorder.setAudioBitrate(grabber.getAudioBitrate());
                recorder.setAudioCodec(avcodec.AV_CODEC_ID_AAC);
                //设置视频比例
                //recorder.setAspectRatio(grabber.getAspectRatio());
            }
            recorder.setFormat("flv");
            recorder.setVideoBitrate(grabber.getVideoBitrate());
            recorder.setVideoCodec(avcodec.AV_CODEC_ID_H264);
            recorder.setVideoOption("color_range", "tv");
            recorder.start();
            Frame frame;
            while ((frame = grabber.grab()) != null) {
                recorder.record(frame);
            }
        } catch (Exception e) {
            log.error("播放视频时发生异常：{}", e.getMessage());
        } finally {
            // 释放资源
            if (recorder != null) {
                try {
                    recorder.close();
                } catch (Exception e) {
                    log.error("关闭recorder发生异常：{}", e.getMessage());
                }
            }
            if (grabber != null) {
                try {
                    grabber.close();
                } catch (Exception e) {
                    log.error("关闭grabber发生异常：{}", e.getMessage());
                }
            }
            hcNetTools.stopPlayback();
            hcNetTools.deviceLogout();
        }
    }

}

关键优化：

低延迟：直接传递帧对象，避免内存复制。
自适应参数：从原始流继承分辨率、帧率等属性，确保兼容性。

总结与展望

本文方案通过 海康SDK + JavaCV + 管道流 的组合，实现了设备录像回放流的实时转码与Web输出。其优势在于：

高实时性：从设备到浏览器的端到端延迟可控。
轻量级：无需中间服务器转存视频文件。