"碰一碰发视频"是近年来智能硬件领域的新型交互方式。本文将基于Android平台，从零实现一个支持NFC触碰触发、P2P直连传输的视频发送客户端，涵盖近场通信、视频编解码、传输协议等关键技术点，并提供完整代码实现。
技术架构与选型
核心组件
近场通信层：Android Beam（兼容NFC-A/B/F）
传输协议：Wi-Fi Direct + WebSocket（低延迟大文件传输）
视频处理：MediaCodec硬编解码 + H.265压缩
安全验证：ECDH密钥交换 + AES-GCM加密
开发环境
Android Studio 2023.1.1
最低API Level：24（Android 7.0+）
测试设备：需支持NFC与Wi-Fi Direct
核心功能实现
1. NFC触碰事件处理
注册NFC监听并解析NDEF消息：
java
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public class NfcActivity extends AppCompatActivity {
private NfcAdapter nfcAdapter;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
// 初始化NFC适配器
nfcAdapter = NfcAdapter.getDefaultAdapter(this);
handleIntent(getIntent());
}
private void handleIntent(Intent intent) {
if (NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED.equals(intent.getAction())) {
Parcelable[] rawMsgs = intent.getParcelableArrayExtra(NfcAdapter.EXTRA_NDEF_MESSAGES);
NdefMessage msg = (NdefMessage) rawMsgs[0];
String payload = new String(msg.getRecords()[0].getPayload());
// 示例：收到设备ID"DEVICE_123456"
startVideoTransfer(payload);
}
}
}
2. Wi-Fi Direct连接建立
自动创建P2P群组并获取IP地址：
java
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private void setupWifiDirect() {
WifiP2pManager manager = (WifiP2pManager) getSystemService(WIFI_P2P_SERVICE);
Channel channel = manager.initialize(this, getMainLooper(), null);
manager.createGroup(channel, new WifiP2pManager.ActionListener() {
@Override
public void onSuccess() {
// 获取本机IP地址
WifiP2pGroup group = ...; // 通过requestGroupInfo获取
String groupOwnerIP = group.getOwner().deviceAddress;
}
@Override
public void onFailure(int reason) {
Log.e("WifiDirect", "组网失败: " + reason);
}
});
}
3. 视频分块传输协议
基于WebSocket实现断点续传：
java
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public class VideoSender {
private WebSocketClient webSocketClient;
public void sendVideo(File videoFile) {
try {
webSocketClient = new WebSocketClient(new URI("ws://"+targetIP+":8080")) {
@Override
public void onMessage(ByteBuffer bytes) {
// 处理ACK确认包
int blockIndex = bytes.getInt();
if(blockIndex == currentBlock) {
sendNextBlock();
}
}
};
webSocketClient.connect();
// 分块发送（每块2MB）
FileInputStream fis = new FileInputStream(videoFile);
byte[] buffer = new byte[2 * 1024 * 1024];
while(fis.read(buffer) != -1) {
webSocketClient.send(buffer);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
性能优化方案
1. 视频预处理流水线
kotlin
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val mediaCodec = MediaCodec.createEncoderByType("video/hevc")
mediaCodec.configure(format, null, null, MediaCodec.CONFIGURE_FLAG_ENCODE)
mediaCodec.start()
// 使用Surface输入提升编码效率
val inputSurface = mediaCodec.createInputSurface()
val encoderThread = HandlerThread("VideoEncoder").apply { start() }
// H.265硬编码参数设置
val format = MediaFormat.createVideoFormat("video/hevc", width, height).apply {
setInteger(MediaFormat.KEY_BIT_RATE, 2_000_000)
setInteger(MediaFormat.KEY_FRAME_RATE, 30)
setInteger(MediaFormat.KEY_COLOR_FORMAT, MediaCodecInfo.CodecCapabilities.COLOR_FormatSurface)
}
2. 传输加速策略
智能分块：根据网络质量动态调整块大小（512KB-4MB）
双通道传输：同时使用Wi-Fi Direct和BLE广播元数据
缓存预取：优先传输视频关键帧（I帧）
安全增强设计
1. 设备身份认证流程
图表
代码
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设备B设备A设备B设备A发送NFC挑战码(随机数R1)返回加密的R1+设备证书验证证书签名，生成会话密钥
2. 视频流加密实现
java
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Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/GCM/NoPadding");
SecretKey secretKey = KeyGenerator.getInstance("AES").generateKey();
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
ByteBuffer outputBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
cipher.doFinal(inputBuffer, outputBuffer); // 加密视频块
常见问题排查
| 问题现象 | 解决方案 |
|---|---|
| NFC触发无响应 | 检查AndroidManifest.xml是否声明<uses-permission android:name="android.permission.NFC"/> |
| 传输速度慢 | 在Wi-Fi Direct连接前调用manager.setWifiP2pChannels(149, 0)指定5GHz频段 |
| 视频花屏 | 确保接收端H.265解码器支持Main Profile Level 5.1 |
完整项目结构
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app/ ├── libs/ │ └── libuvc.so # USB摄像头支持库 ├── src/ │ ├── nfc/ # NFC通信模块 │ ├── transfer/ # 传输协议实现 │ ├── codec/ # 音视频编解码 │ └── ui/ # 交互界面 build.gradle # 依赖配置：implementation 'org.java-websocket:Java-WebSocket:1.5.3'
结语
本文实现了一个支持碰一碰触发、低延迟传输的视频发送客户端。未来可扩展方向包括：
集成WebRTC实现实时视频通话
添加AR滤镜等实时处理功能
支持离线模式下的Mesh网络传输
完整源码已开源（替换为GitHub地址），欢迎开发者共同完善。在商业应用中需注意遵守《网络安全法》对近场通信设备的管理要求。
注意事项：
测试需使用支持H.265硬编码的Android设备
传输大文件时建议外接供电防止电量耗尽
遵循GPL-3.0开源协议