opendance-android/contracts/websocket-keypoints.md

contracts/websocket-keypoints.md - 关键点传输契约 v0.2.0

Android 辅助 App（发送端）-> Windows 客户端（接收端）。 服务端不参与实时链路，但 T-WEB-006 预处理产出的序列必须与此结构同构。

1. 端点

ws://<windows-host>:8765/pose

• Windows 客户端监听，Android App 主动连接。
• 子协议：opendance.pose.v1(Sec-WebSocket-Protocol)
• 二进制帧传输关键点，文本帧传输控制消息（JSON）。
• 默认 30 FPS；发送端允许丢帧，接收端必须按 frame_id 检测丢包并插值补齐。

1.1 保活（v0.2.0 新增，向后兼容）

接收端有静默超时：超过 silentTimeoutMs 没有收到任何数据帧或文本帧即断开 （close(1001, "timeout")）。为此：

• 接收端必须在 welcome（以及需要变更时的 config）中声明 silentTimeoutMs 与期望的 heartbeatIntervalMs；
• 发送端按 heartbeatIntervalMs 周期发送 ping（见 §3.6）， 且 heartbeatIntervalMs 必须小于 silentTimeoutMs 的一半；
• 发送端每帧关键点与每秒 stats 同样算作活动，ping 只是兜底， 保证「画面里没有人 / 相机暂停」时连接不会被误判掉线。

子协议名与二进制帧 version 均不变：本版本只新增可选控制字段与 一种新的控制类型，遵循 §5 的兼容规则；仅实现 v0.1.0 的一端仍可正常互通 （它不发 ping、不读 silentTimeoutMs，但每帧与每秒 stats 已足够保活）。

2. 二进制帧：239 字节（冻结）

小端序(little-endian)。

偏移  长度  字段          类型      说明
0     2     magic         u16 LE    固定 0x4F44(ASCII "OD")
2     1     version       u8        固定 0x01
3     1     flags         u8        bit0 = 镜像画面(mirrored)
                                    bit1 = 本帧含低置信度点(<0.5)
                                    bit2 = 上半身模式(仅 0..22 有效)
                                    bit3-7 保留，必须为 0
4     4     frame_id      u32 LE    单调递增，从 0 开始
8     231   keypoints     33 x 7B   见下
--
合计  239

单个关键点(7 字节，i 为 0..32)

偏移  长度  字段   类型     换算
+0    2     x      i16 LE   x_norm = x / 32767.0
+2    2     y      i16 LE   y_norm = y / 32767.0
+4    2     z      i16 LE   z_norm = z / 32767.0
+6    1     conf   u8       visibility = conf / 255.0

• 点索引与坐标语义见 skeleton-topology.md。
• 编码：x = clamp(round(x_norm * 32767), -32768, 32767), y、z 同理。
• 低置信度点（conf < 128）坐标无意义，接收端必须插值，不得直接使用。
• i16 为有符号数：0x8000 表示 -32768。

参考实现（GDScript 风格伪码）

func decode(buf: PackedByteArray) -> Dictionary:
    assert(buf.size() == 239)
    var magic := buf.decode_u16(0)
    assert(magic == 0x4F44 and buf.decode_u8(2) == 1)
    var flags := buf.decode_u8(3)
    var frame_id := buf.decode_u32(4)
    var pts := []
    for i in 33:
        var o := 8 + i * 7
        pts.append({
            "x": float(buf.decode_s16(o)) / 32767.0,
            "y": float(buf.decode_s16(o + 2)) / 32767.0,
            "z": float(buf.decode_s16(o + 4)) / 32767.0,
            "conf": float(buf.decode_u8(o + 6)) / 255.0,
        })
    return {"flags": flags, "frame_id": frame_id, "points": pts}

3. 文本控制帧(JSON, UTF-8)

3.1 hello - Android -> Windows，连接后立即发送

{
  "type": "hello",
  "protocol": "opendance.pose.v1",
  "deviceId": "a1b2c3d4e5f60718",
  "device": "Pixel 8",
  "appVersion": "0.2.0",
  "cameraFacing": "front",
  "targetFps": 30,
  "resolution": "640x480"
}

• deviceId（v0.2.0 新增，可选但强烈建议）：该安装实例的稳定标识 （建议 16 位十六进制，取自 ANDROID_ID 的哈希，不使用任何硬件序列号）。 接收端必须按 deviceId 去重：同一 deviceId 的新连接替换旧连接， 设备数按去重后计数（否则一次「反复重连」会被显示成多台设备）。 未提供 deviceId 时接收端退回按连接计数。

3.2 welcome - Windows -> Android

{
  "type": "welcome",
  "protocol": "opendance.pose.v1",
  "sessionId": "uuid",
  "expectedFps": 30,
  "silentTimeoutMs": 15000,
  "heartbeatIntervalMs": 5000
}

• silentTimeoutMs / heartbeatIntervalMs（v0.2.0 新增）：见 §1.1。 发送端若未读到这两个字段，应使用保守默认值（超时 5000、心跳 1000）。

3.3 config - Windows -> Android，运行中调整

{
  "type": "config",
  "mirror": true,
  "targetFps": 30,
  "upperBodyOnly": false,
  "resolution": "640x480",
  "silentTimeoutMs": 15000,
  "heartbeatIntervalMs": 5000
}

• silentTimeoutMs / heartbeatIntervalMs 为 v0.2.0 新增的可选字段， 接收端在运行中调整保活参数时一并下发。

3.4 stats - Android -> Windows，每秒一次

{ "type": "stats", "fps": 29.6, "dropped": 3, "latencyMs": 42, "confidenceAvg": 0.93 }

3.5 bye - 双向

{ "type": "bye", "reason": "user_stop" }

bye 表示主动结束：发出方在发送后立即关闭连接，接收方据此关闭且 不得自动重连（见 §6）。

3.6 ping / pong - 保活（v0.2.0 新增）

Android -> Windows：

{ "type": "ping", "sentAtMs": 1730000000000 }

Windows -> Android（可选回复，用于 RTT）：

{ "type": "pong", "sentAtMs": 1730000000000, "serverAtMs": 1730000000042 }

• sentAtMs 为发送方的本地毫秒时间戳，原样回传；发送端用 now - sentAtMs 估算 RTT。
• 接收端收到任何一帧（二进制或文本）都算活动，ping 无需额外应答即可保活； pong 只用于诊断。
• 不要依赖 WebSocket 协议层的 ping 帧（Sec-WebSocket-Ping）：它由底层 库自动处理，不会暴露给应用层，因此不能被接收端的静默超时逻辑看到。 这也是必须定义应用层 ping 的原因。

4. JSON 调试帧（可选，仅开发期）

{
  "type": "pose",
  "protocol": "opendance.pose.v1",
  "frameId": 1024,
  "timestampMs": 1730000000000,
  "flags": { "mirrored": false, "upperBodyOnly": false },
  "points": [[0.51, 0.22, -0.03, 0.99], "...共 33 项，顺序固定 [x, y, z, conf]"]
}

生产链路必须使用二进制帧；JSON 帧仅用于联调，接收端可选择性支持。

5. 设备去重（v0.2.0 新增）

接收端按 §3.1 的 deviceId 去重：

情况	行为
新连接的 deviceId 已存在	关闭旧连接（close(1000, "replaced by new connection")），保留新连接；设备数不变
deviceId 缺失或为空	不做去重，按连接计数
同一 deviceId 的旧连接已断开	正常替换，不影响设备数

这样「手机闪断后立刻重连」不会在接收端显示成两台设备，也不会让 「已连接 N 台」抖动。

6. 兼容性规则

• version 不同的大版本接收端必须拒绝并在 bye.reason 中说明。
• flags 新增位不得改变既有位语义；旧接收端必须忽略未知位。
• 33 点顺序一旦冻结不得插入或重排；新增点只能追加新 version。
• 服务端 motions.keypoint_format 字段取值 mediapipe33@0.1.0 对应本契约。

7. 关闭码与重连策略（v0.2.0 新增，两端必须一致）

关闭码 / 情形	含义	发送端是否自动重连
1000 正常关闭	任一方主动结束（含收到 bye）	否
1001 going away	接收端主动关闭（服务重启、stop()、静默超时踢人）	否（见下方说明）
1002 协议错误	子协议 / 协议版本不匹配	否（重连也不会成功）
连接失败 / 超时 / 1006 异常断开	网络抖动、对端进程退出、Wi-Fi 切换	是
客户端主动 disconnect()	用户点「结束推流」	否

• 静默超时由接收端发 close(1001, "timeout")；正常情况下发送端按 §1.1 保活， 不应触发它。若仍频繁触发，属于保活参数或实现缺陷，需按 §7 排查， 而不是靠重连掩盖。
• 接收端因「同一 deviceId 被新连接替换」关闭旧连接时用 1000， 旧连接不重连。

7.1 退避参数（冻结）

第 n 次重连等待 = min(500ms * 2^(n-1), 15000ms) * (1 ± 20% 抖动)
即 0.5s → 1s → 2s → 4s → 8s → 15s（封顶），每次叠加 ±20% 抖动
连接成功后计数清零

8. 连接状态机（v0.2.0 新增，两端同名，便于对照日志）

idle → resolving → connecting → handshaking → streaming → degraded
                       ↑                                  │
                       └──────── reconnecting ←───────────┘
stopped  ← 主动停止 / 1000 / 1001 / 1002（终态，不再重连）

状态	含义	进入条件（发送端）
idle	尚未开始连接	初始状态
resolving	解析主机地址（DNS / 局域网发现）	connect() 且主机名非 IP 字面量
connecting	TCP + WebSocket 升级中	已发起请求
handshaking	已连接，等待 welcome	onOpen，已发送 hello
streaming	正常推流	收到 welcome 或已成功发送首帧
degraded	仍连接但异常（丢弃帧增长 / 发送失败）	send 失败或持续丢帧
reconnecting	退避等待中	非主动断开
stopped	已停止（终态）	主动停止 / 1000 / 1001 / 1002

接收端（Windows）在日志与状态面板中使用同名状态描述每个客户端连接。