rtsp 和 rtmp 推流

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了rtsp 和 rtmp 推流相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

rtsp 推流和rtmp推流

以下为基本推流示意图

1 rtsp 推流

首先,rtsp 协议有什么好处呢? 相比与rtmp 协议来说,他更为复杂,rtmp协议的好处是比较单一,就是基于tcp协议做的,当然,完全可以修改为udp 协议来做,不过,我们最需要的是实用,如果做创新去使用udp 来做rtmp协议,可以,但是不那么直接,完全可以创新一种协议而不用rtmp,rtsp。 rtsp既可以使用tcp,也可以使用udp协议,所以创新rtmp使用udp,我简单地认为,不如直接使用rtsp协议了。rtsp协议是国际标准,里面使用了sdp协议, rtp协议,rtcp协议,每一样都包含了很多需要学习的东西, sdp协议叫做会话描述协议, rtp协议叫做实时传输协议,rtcp为实时传输控制协议。

1.1 sdp协议

SDP全称是Session Description Protocol,翻译过来就是描述会话的协议。主要用于两个会话实体之间的媒体协商。这个知识要读者自行增加一些
v 表示版本;
o 表示用户、会话ID、会话版本、网络类型、地址类型、地址;
s 会话名称 session的简写
u 会话信息地址;
e Email 地址;
p 电话信息;
c 连接信息 (IN IP4 0.0.0.0) 如果包含在所有媒体中,则不需要该字段;
b 带宽限制;
b=as:150;
b=RR:11250;
b=RS:2750;
m= (media name and transport address) # 媒体名称和传输地址
i=* (media title) # 媒体标题
c=* (connection information - optional if included at session-level) # 连接信息 — 如果包含在会话层则该字段可选
k=* (encryption key) # 加密密钥
a=* (zero or more media attribute lines) #0 个或多个会话属性行

1.2 rtp协议

实时传输协议,最重要的就是理解 包大小和mtu大小,理解了才能知道为什么这个才能是实时传输而不是其他协议,按理来说,我自己做的协议也可以实时传输啊,不是这样的,要理解透彻才行

1.3 rtcp协议

实时传输控制协议,这个也比较麻烦,实时上,我一直认为这个协议用处不大,但是你偏偏要理解,为什么,很多服务器没有这个,就相当于断了心跳,就会停止传输,尤其是udp 上的 rtsp, 信令虽然是tcp,但是传输层使用的是udp,这样什么时候断了不知道,所以就会加上这个协议,问题是加上rtcp以后又加重了网络传输,cpu 和 带宽同时加重,这是个矛盾,rtmp 没有这个问题。

2、rtmp 协议

读者自己制作了rtmp 协议的服务器,在理解的过程中,他的trunk概念本身具有rtp协议的特性, 而且由于简单,就是基于tcp,按照ip 不分包的trunk 来说,小于64k 大小就能,如果按照存储来说,完全可以做到4096,也就是4k来分包,适应操作系统的存储块大小。我这里不细说,细说无益,读者必须自己去深刻理解。

3 、code

如果要完整地自己写完各种协议,需要的时间不言而喻,我们可以简单地先调用ffmpeg的方式去推流和取流,客户端可以这样,但是服务端就不能了,服务端必须自己实现这些协议和解析协议。

bool RGB_2_YUV()
    
    //BGR 转 YUV
    swrCtxBGRA2YUV = sws_getContext(
        cap_w, cap_h, AV_PIX_FMT_BGR,
        cap_w, cap_h, AV_PIX_FMT_YUV420P,
        SWS_BICUBIC,
        NULL, NULL, NULL
        );

    //创建BGRA帧
    frame_bgra = av_frame_alloc();
    frame_bgra->format = AV_PIX_FMT_BGR;
    frame_bgra->width = cap_w;
    frame_bgra->height = cap_h;
    if (av_frame_get_buffer(frame_bgra, 24) < 0) 
        printf("Failed: av_frame_get_buffer\\n");
        return false;
    
    frame_bgra->data[0] = cropImage;
    

    //YUV帧
    frame_yuv = av_frame_alloc();
    frame_yuv->width = cap_w;
    frame_yuv->height = cap_h;
    frame_yuv->format = AV_PIX_FMT_YUV420P;

    //
    uint8_t *picture_buf = (uint8_t *)av_malloc(cap_w * cap_h * 1.5);
    if (av_image_fill_arrays(frame_yuv->data, frame_yuv->linesize, picture_buf, AV_PIX_FMT_YUV420P, cap_w, cap_h, 1) < 0)
        printf("Failed: av_image_fill_arrays\\n");
        return false;
    
    return true;




//BGR 转 YUV
    if (sws_scale(swrCtxBGR2YUV,
        frame_bgra->data, frame_bgra->linesize,
        0, cap_h,
        frame_yuv->data, frame_yuv->linesize) < 0)
    
        printf("fail\\n");
        return;
    

    frame_yuv->pts = av_gettime();

frame_yuv->pts设为当前的时间戳,注意rtsp协议不能这样做,rtsp协议里的rtp协议必须保证是90000的时间基。

2. H264编码

3. bool YUV_to_H264()
    //寻找编码器
    codec_h264 = avcodec_find_encoder(AV_CODEC_ID_H264);
    if (!codec_h264)
        printf("Fail: avcodec_find_encoder\\n");
        return false;
    

    //编码器上下文
    codec_ctx_h264 = avcodec_alloc_context3(codec_h264);
    if (!codec_ctx_h264)
        printf("Fail: avcodec_alloc_context3\\n");
        return false;
    
    codec_ctx_h264->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
    codec_ctx_h264->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
    codec_ctx_h264->width = cap_w;
    codec_ctx_h264->height = cap_h;
    codec_ctx_h264->channels = 3;
    codec_ctx_h264->time_base =  1, fps;
    codec_ctx_h264->gop_size = fps;   //关键帧(I帧)的距离
    codec_ctx_h264->max_b_frames = 0;
    codec_ctx_h264->flags |= AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;   //添加PPS、SPS
    
    av_opt_set(codec_ctx_h264->priv_data, "preset", "ultrafast", 0);    //快速编码,但会损失质量
    av_opt_set(codec_ctx_h264->priv_data, "tune", "zerolatency", 0);  



    //打开编码器
    if (avcodec_open2(codec_ctx_h264, codec_h264, NULL) < 0)
        printf("Fail: avcodec_open2\\n");
        return false;
    

    pkt_h264 = av_packet_alloc();

    return true;

 ret = avcodec_send_frame(codec_ctx_h264, frame_yuv);
    if (ret < 0)
        printf("send frame fail\\n");
        return;
    

    while (ret >= 0)        
        ret = avcodec_receive_packet(codec_ctx_h264, pkt_h264);
        if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF)
            break;
        

        if (ret < 0)
            printf("Error during encoding\\n");
            break;
        

        pkt_h264->stream_index = videoindex;
        //printf("pkt_h264 timestamp = %d\\n", pkt_h264->pts);

        if (av_interleaved_write_frame(fmt_ctx, pkt_h264) < 0) 
            printf("Error muxing packet\\n");
        

        av_packet_unref(pkt_h264);
    
  1. AAC编码
    rtsp由于容器化比较全面,使用了sdp协议,而rtmp充分简单,就是支持mp3和aac,所以rtmp其实是首选协议,简单。注意ffmpeg编码选择FLTP,目前的版本就是支持这个。
bool PCM_to_AAC()

    codec_aac = avcodec_find_encoder(AV_CODEC_ID_AAC);
    if (!codec_aac) 
        printf("avcodec_find_encoder fail\\n");
        return false;
    

    codec_ctx_aac = avcodec_alloc_context3(codec_aac);
    if (!codec_ctx_aac) 
        printf("avcodec_find_encoder fail\\n");
        return false;
    
    codec_ctx_aac->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
    codec_ctx_aac->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
    codec_ctx_aac->channels = channels;
    codec_ctx_aac->channel_layout = av_get_default_channel_layout(channels);
    codec_ctx_aac->sample_rate = sample_rete;

    if (avcodec_open2(codec_ctx_aac, codec_aac, NULL) < 0) 
        printf("open codec fail\\n");
        return false;
    

    swrCtxS162FLTP = swr_alloc_set_opts(NULL,
        codec_ctx_aac->channel_layout, codec_ctx_aac->sample_fmt, codec_ctx_aac->sample_rate,
        codec_ctx_aac->channel_layout, AV_SAMPLE_FMT_S16, codec_ctx_aac->sample_rate,
        0, 0);

    if (!swrCtxS162FLTP)
    
        printf("swr_alloc_set_opts error\\n");
        return false;
    
    if (swr_init(swrCtxS162FLTP) < 0) 
        printf("open resample fail\\n");
        return false;
    

    frame_pcm = av_frame_alloc();
    frame_pcm->nb_samples = nbSamples_; //一帧音频存放的样本数量
    frame_pcm->format = codec_ctx_aac->sample_fmt;
    frame_pcm->channels = codec_ctx_aac->channels;
    frame_pcm->channel_layout = codec_ctx_aac->channel_layout;

    if (av_frame_get_buffer(frame_pcm, 0) < 0) 
        printf("av_frame_get_buffer error\\n");
        return false;
    

    pkt_aac = av_packet_alloc();

    return true;

pcm_buff是包含pcm数据的数组

const uint8_t *pcm[1];
        pcm[0] = pcm_buff;
        int len = swr_convert(swrCtxS162FLTP,
            frame_pcm->data, frame_pcm->nb_samples,
            pcm, nbSamples_);

        if (len <= 0) 
            printf("---Encodec:PCM->AAC--- swr_convert fail \\n");
            return;
        

        frame_pcm->pts = av_gettime();

        //printf("channels = %d\\n", frame_pcm->channels);
        //printf("framePCM->linesize = %6d %6d\\n", frame_pcm->linesize[0], frame_pcm->linesize[1]);

        //AAC编码
        int ret = avcodec_send_frame(codec_ctx_aac, frame_pcm);
        if (ret < 0)
            printf("send frame fail\\n");
            return;
        

        ret = avcodec_receive_packet(codec_ctx_aac, pkt_aac);
        
        if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF)
            return;
        

        if (ret < 0)
            printf("Error during encoding\\n");
            return;
        

        pkt_aac->stream_index = audioindex;
        //printf("pkt_aac timestamp = %d\\n", pkt_aac->pts);

        if (av_interleaved_write_frame(fmt_ctx, pkt_aac) < 0) 
            printf("Error muxing packet\\n");
        
        av_packet_unref(pkt_aac);
  1. 推流器
    rtsp 一定要使用tcp协议传输,原因特别重要,1 很多服务器支持的是tcp,2 要上外网,只能是tcp,理解透彻, rtmp本身使用tcp。
bool init_rtsp_pusher()
    
    //RTSP
    if (avformat_alloc_output_context2(&fmt_ctx, NULL, "RTSP", RTSP_URL.c_str()) < 0)
        printf("Fail: avformat_alloc_output_context2\\n");
        return false;
    

    //传输层使用tcp协议
    av_opt_set(fmt_ctx->priv_data, "rtsp_transport", "tcp", 0);

    //没有数据会等待max_interleave_delta微秒,这个最好不要使用,不是很好
    fmt_ctx->max_interleave_delta = 1000000;

    //输出视频流
    AVStream *video_s = avformat_new_stream(fmt_ctx, codec_h264);
    if (!video_s)
        printf("Fail: avformat_new_stream\\n");
        return false;
    
    video_s->time_base =  1, fps ;
    videoindex = video_s->id = fmt_ctx->nb_streams - 1;  

    //复制AVCodecContext的设置
    if (avcodec_copy_context(video_s->codec, codec_ctx_h264) < 0) 
        printf("Fail: avcodec_copy_context\\n");
        return false;
    
    video_s->codec->codec_tag = 0;
    if (fmt_ctx->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER)
        video_s->codec->flags |= AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
    
    avcodec_parameters_from_context(video_s->codecpar, codec_ctx_h264);
        //输出音频流
        AVStream *audio_s = avformat_new_stream(fmt_ctx, codec_ctx_aac->codec);
        if (!audio_s)
            printf("Fail: avformat_new_stream\\n");
            return false;
        
        audio_s->time_base =  1, 25 ;
        audioindex = audio_s->id = fmt_ctx->nb_streams - 1;

        //复制AVCodecContext的设置
        if (avcodec_copy_context(audio_s->codec, codec_ctx_aac) < 0) 
            printf("Fail: avcodec_copy_context\\n");
            return false;
        
        audio_s->codec->codec_tag = 0;
        if (fmt_ctx->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER)
            audio_s->codec->flags |= AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
        avcodec_parameters_from_context(audio_s->codecpar, codec_ctx_aac);
    
        //printf("fmt_ctx nb_streams = %d\\n", fmt_ctx->nb_streams);

    av_dump_format(fmt_ctx, 0, fmt_ctx->filename, 1);
    if (!(fmt_ctx->oformat->flags & AVFMT_NOFILE))     //???
        //打开输出URL(Open output URL)
        if (avio_open(&fmt_ctx->pb, fmt_ctx->filename, AVIO_FLAG_WRITE) < 0) 
            printf("Fail: avio_open('%s')\\n", fmt_ctx->filename);
            return false;
        
    
    return true;

4、makefile

cmake_minimum_required(VERSION 3.5)

project(rtsp LANGUAGES CXX)

set(CMAKE_INCLUDE_CURRENT_DIR ON)

set(CMAKE_AUTOUIC ON)
set(CMAKE_AUTOMOC ON)
set(CMAKE_AUTORCC ON)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)

find_package(Qt5Core)

set(FFMPEG_PREFIX_PATH /path/to/FFmpeg-n5.0.1/install)

include_directories(
    $FFMPEG_PREFIX_PATH/include/
)

link_directories(
    $FFMPEG_PREFIX_PATH/lib/ )

add_executable(rtsp
  main.cpp
)
target_link_libraries(rtsp avcodec avformat avfilter avutil swresample swscale swscale )

5、rtsp 取流

和rtmp取流基本类似,需要可以修改

#include <iostream>

extern "C" 
#include "libavcodec/avcodec.h"
#include "libavformat/avformat.h"
#include "libavutil/avutil.h"


int main(int argc, char *argv[])


    int status_error_=-1;
    std::string videourl= "rtsp://admin:Admin12345@192.168.3.64:554/Streaming/Channels/1";
    AVFormatContext *pFormatCtx = NULL;
    AVDictionary *options = NULL;
    AVPacket *av_packet = NULL; // AVPacket暂存解码之前的媒体数据


    avformat_network_init();
    //执行网络库的全局初始化。
    //此函数仅用于解决旧版GNUTLS或OpenSSL库的线程安全问题。
    //一旦删除对较旧的GNUTLS和OpenSSL库的支持,此函数将被弃用,并且此函数将不再有任何用途。
    av_dict_set(&options, "buffer_size", "4096000", 0); //设置缓存大小
    av_dict_set(&options, "rtsp_transport", "tcp", 0);  //以tcp的方式打开,
    av_dict_set(&options, "stimeout", "5000000", 0);    //设置超时断开链接时间,单位us,   5s
    av_dict_set(&options, "max_delay", "500000", 0);    //设置最大时延

    pFormatCtx = avformat_alloc_context(); //用来申请AVFormatContext类型变量并初始化默认参数,申请的空间

    //打开网络流或文件流
    if (avformat_open_input(&pFormatCtx, videourl.c_str(), NULL, &options) != 0)
    

        std::cout << "Couldn't open input stream.\\n"
                  << std::endl;

        return status_error_;
    

    //获取视频文件信息
    if (avformat_find_stream_info(pFormatCtx, NULL) < 0)
    

        std::cout << "Couldn't find stream information."<< std::endl;
        return status_error_;
    

    std::cout << "av_dict_get:" << std::endl;
    AVDictionaryEntry *tag = NULL;
    //av_dict_set(&pFormatCtx->metadata, "rotate", "0", 0);这里可以设置一些属性
    while ((tag = av_dict_get(pFormatCtx->metadata, "", tag, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
    
        std::string key = tag->key;
        std::string value = tag->value;
        std::cout << "av_dict_get:" << key << ":" << value << std::endl;
    


    //查找码流中是否有视频流
    int videoindex = -1;
    unsigned i = 0;
    for (i = 0; i < pFormatCtx->nb_streams; i++)
    
        if (pFormatCtx->streams[i]->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
        
            videoindex = i;
            break;
        
    
    if (videoindex == -1)
    

        std::cout << "Didn't find a video stream.\\n"
                  << std::endl;

        return status_error_;
    

    av_packet = (AVPacket *)av_malloc(sizeof(AVPacket));

    while (true)
    
        if (av_read_frame(pFormatCtx, av_packet) >= 0)
        

            if (av_packet->stream_index == videoindex)
            
                std::cout << "\\ndata size is:" << av_packet->size;
                //这里就是接收到的未解码之前的数据

            
            if (av_packet != NULL)
                av_packet_unref(av_packet);
        


    

    av_free(av_packet);
    avformat_close_input(以上是关于rtsp 和 rtmp 推流的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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