简易视频直播系统的搭建实践
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了简易视频直播系统的搭建实践相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
简易视频直播系统的搭建实践
基于 ffmpeg + Nginx + nginx-rtmp 模块 + VLC 实现
一、推流（主播端）
FFmpeg 是一款强大的开源多媒体框架，可以用于处理音频、视频和图片等多媒体数据。同时，FFmpeg 也可以用作推流工具，用于将本地视频或音频流推送到远程服务器上。
1、摄像头推流
1.1、获取摄像头列表
使用 ffmpeg 进行摄像头推流需要先获取摄像头的设备名称，可以使用以下命令来获取：
-
Windows
ffmpeg -list_devices true -f dshow -i dummy这个命令将列出 Windows 系统上可用的所有音频和视频设备（包括摄像头）。其中，
-list_devices true参数表示列出可用设备的信息，-f dshow参数表示使用 DirectShow 框架来访问设备，-i dummy参数表示使用虚拟的输入文件来访问设备。 -
MacOS
ffmpeg -f avfoundation -list_devices true -i ""这个命令将列出 MacOS 系统上可用的所有音频和视频设备（包括摄像头）。其中，
-f avfoundation参数表示使用 AVFoundation 框架来访问设备，-list_devices true参数表示列出可用设备的信息，-i ""参数表示使用默认的视频设备。
1.2、摄像头推流
获取到摄像头设备名称后，就可以使用 ffmpeg 进行推流了。以下是使用 ffmpeg 进行摄像头推流的示例命令：
ffmpeg -f dshow -i video="USB Video Device" -vcodec libx264 -preset ultrafast -tune zerolatency -f flv rtmp://server/live/stream_key
在上述命令中，-f dshow 参数用于指定使用 DirectShow 框架来访问设备，在 MacOS 系统中使用 -f avfoundation 参数来指定使用 AVFoundation 框架来访问设备。-i video="USB Video Device" 参数用于指定摄像头设备名称。-vcodec libx264 参数用于指定使用 H.264 编码器进行视频编码，-preset ultrafast 参数用于指定编码速度，-tune zerolatency 参数用于指定编码延迟，-f flv 参数用于指定输出格式为 FLV，rtmp://server/live/stream_key 参数用于指定推流的服务器地址和流键。
其中，rtmp://server/live/stream_key 中的 server 是推流服务器的地址，live 是应用程序名称，stream_key 是流键。在使用该命令前，需要先在服务器上安装一个支持 RTMP 协议的流媒体服务器，如 Nginx-RTMP 或 Wowza Streaming Engine。
执行以上命令后，ffmpeg 将会从摄像头中获取视频流并将其推流到指定的服务器上。可以通过在浏览器中访问推流服务器的地址来查看直播内容。
2、视频文件推流
要使用 ffmpeg 进行视频文件推流，需要使用以下命令：
ffmpeg -re -i input.mp4 -c:v copy -c:a copy -f flv rtmp://streaming_server_address/stream_key
其中，input.mp4 是要推流的视频文件名，streaming_server_address 是要推流的流媒体服务器地址，stream_key 是要推流的流媒体密钥。
以下是命令中各个参数的说明：
-re表示以实时模式推流；-i input.mp4表示输入要推流的视频文件；-c:v copy表示视频流不需要重新编码；-c:a copy表示音频流不需要重新编码；-f flv表示输出格式为 FLV；rtmp://streaming_server_address/stream_key表示流媒体服务器地址和密钥。
请注意，这只是一个简单的示例命令，需要根据实际情况进行修改。例如，可能需要调整视频和音频的编码参数，以适应的流媒体服务器要求。
此外，除了使用 FFmpeg 命令行工具作为推流工具外，还可以使用 OBS Studio 等图形用户界面工具进行推流。
二、服务器端
服务端程序：Nginx + nginx-rtmp 模块
1、编译部署 nginx-rtmp
该部署方式适用于基于 Linux 系统部署。
要使用 nginx-rtmp 部署直播系统服务端，需要按照以下步骤进行操作：
- 安装 Nginx
首先，需要安装 Nginx，可以使用以下命令在 Ubuntu 上安装：
sudo apt-get update
sudo apt-get install nginx
- 下载并编译 nginx-rtmp 模块
接下来需要下载并编译 nginx-rtmp 模块，可以使用以下命令进行操作：
sudo apt-get install build-essential libpcre3 libpcre3-dev libssl-dev
sudo apt-get install zlib1g-dev
cd /usr/src
sudo git clone https://github.com/arut/nginx-rtmp-module.git
sudo wget http://nginx.org/download/nginx-1.18.0.tar.gz
sudo tar -zxvf nginx-1.18.0.tar.gz
cd nginx-1.18.0
sudo ./configure --with-http_ssl_module --add-module=/usr/src/nginx-rtmp-module
sudo make
sudo make install
这些命令将会下载并编译 nginx-rtmp 模块，并将其添加到 Nginx 中。
- 配置 Nginx
接下来，需要配置 Nginx 以使用 nginx-rtmp 模块。可以使用以下命令编辑默认的 Nginx 配置文件：
sudo nano /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
在 http 块中添加以下配置信息：
rtmp
server
listen 1935; # RTMP 监听端口
chunk_size 4096;
application live
live on;
record off;
allow publish all;
allow play all;
push rtmp://localhost:1935/hls;
http
server
listen 8080;
location /hls
types
application/vnd.apple.mpegurl m3u8;
video/mp2t ts;
root /var/www/html;
add_header Cache-Control no-cache;
add_header Access-Control-Allow-Origin *;
这些配置将启用 nginx-rtmp 模块，并在默认的 RTMP 监听端口 (1935) 上启用 RTMP 流服务。这里定义了一个名为 live 的应用程序，并启用直播功能，并禁用录制功能。详细配置参考 Example nginx.conf。
在此配置中，Nginx 使用 RTMP 模块和 HTTP 模块来接受视频流并将其分发给观众。RTMP 模块用于接受推送的流，HTTP 模块用于提供 HLS（HTTP Live Streaming）流以供观众观看。
- 重启 Nginx
编辑完成配置文件后，需要重启 Nginx 以使更改生效：
sudo /usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop
sudo /usr/local/nginx/sbin/nginx
这些命令将会使用 nginx-rtmp 模块在的服务器上部署直播系统服务端。请注意，这些命令中的参数和配置可能需要根据的实际情况进行修改。
2、docker 容器部署 nginx-rtmp
该部署方式适用于基于 Windows 系统部署。
docker-compose.yml 文件配置内容如下：
version: "3.5"
services:
nginx-rtmp:
container_name: nginx-rtmp
image: tiangolo/nginx-rtmp
ports:
- "1935:1935"
restart: always
在 docker-compose.yml 配置文件所在路径下通过 docker-compose 命令启动容器：
- 正常启动：
docker-compose up - 后台启动：
docker-compose up -d
其中，Nginx 的配置可以参考通过编译部署 nginx-rtmp 模块方式的 nginx 配置。
三、拉流（观众端）
基于 Web 端
可使用 HLS 播放器（如 hls.js、Video.js、JWPlayer、plyr.js 等）来观看视频直播，当然，前提是服务端支持 HLS（HTTP Live Streaming）协议的媒体流。
基于 PC 桌面端
可使用 VLC 等播放器进行拉流观看。
php+websocket搭建简易聊天室实践
1、前言
公司游戏里面有个简单的聊天室，了解了之后才知道是node+websocket做的，想想php也来做个简单的聊天室。于是搜集各种资料看文档、找实例自己也写了个简单的聊天室。
http连接分为短连接和长连接。短连接一般可以用ajax实现，长连接就是websocket。短连接实现起来比较简单，但是太过于消耗资源。websocket高效不过兼容存在点问题。websocket是html5的资源
如果想要详细了解websocket长连接的原理请看https://www.zhihu.com/question/20215561。
本文主要介绍websocket简易聊天室的实现步骤具体部分知识点的深入会给出链接或者麻烦读者自己搜集资料。
2、前端
前端实现websocket很简单直接
//连接websocket
var ws = new WebSocket("ws://127.0.0.1:8000");
//成功连接websoc的时候
ws.onopen = function(){}
//成功获取服务端输出的消息
ws.onmessage = function(e){}
//连接错误的时候
ws.onerror = function(){}
//向服务端发送数据
ws.send();
3、后台
websocket的难点主要在后台
3.1websocket连接过程
websocket 通信图解 这是一个简易的客户端和服务端的通信图解，php主要就做的就是接受加密key 并返回 其中完成套接字的创建和握手操作
下图是一张详细的服务端处理websocket的流程图
3.2 代码实践
服务端做的流程大致是：
①、挂起一个socket套接字进程等待连接
②、有socket连接之后遍历套接字数组
③、没有握手的进行握手操作，如果已经握手则接收数据解析并写入缓冲区进行输出
下面是示例代码（我写的是一个类所以代码是根据函数分段的），文底给出github地址以及自己遇到的一些坑
1、首先是创建套接字
//建立套接字 public function createSocket($address,$port) { //创建一个套接字 $socket= socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP); //设置套接字选项 socket_set_option($socket, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1); //绑定IP地址和端口 socket_bind($socket,$address,$port); //监听套接字 socket_listen($socket); return $socket; }
2、将套接字放入数组
public function __construct($address,$port) { //建立套接字 $this->soc=$this->createSocket($address,$port); $this->socs=array($this->soc); }
3、挂起进程遍历套接字数组，主要操作都是在这里面完成的
public function run(){ //挂起进程 while(true){ $arr=$this->socs; $write=$except=NULL; //接收套接字数字 监听他们的状态 socket_select($arr,$write,$except, NULL); //遍历套接字数组 foreach($arr as $k=>$v){ //如果是新建立的套接字返回一个有效的 套接字资源 if($this->soc == $v){ $client=socket_accept($this->soc); if($client <0){ echo "socket_accept() failed"; }else{ // array_push($this->socs,$client); // unset($this[]); //将有效的套接字资源放到套接字数组 $this->socs[]=$client; } }else{ //从已连接的socket接收数据 返回的是从socket中接收的字节数 $byte=socket_recv($v, $buff,20480, 0); //如果接收的字节是0 if($byte<7) continue; //判断有没有握手没有握手则进行握手,如果握手了 则进行处理 if(!$this->hand[(int)$client]){ //进行握手操作 $this->hands($client,$buff,$v); }else{ //处理数据操作 $mess=$this->decodeData($buff); //发送数据 $this->send($mess,$v); } } } } }
4、进行握手 流程是接收websocket内容从Sec-WebSocket-Key:中获取key并通过加密算法写入缓冲区客户端会进行验证（自动验证不需要我们处理）
public function hands($client,$buff,$v) { //提取websocket传的key并进行加密 （这是固定的握手机制获取Sec-WebSocket-Key:里面的key） $buf = substr($buff,strpos($buff,\'Sec-WebSocket-Key:\')+18); //去除换行空格字符 $key = trim(substr($buf,0,strpos($buf,"\\r\\n"))); //固定的加密算法 $new_key = base64_encode(sha1($key."258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11",true)); $new_message = "HTTP/1.1 101 Switching Protocols\\r\\n"; $new_message .= "Upgrade: websocket\\r\\n"; $new_message .= "Sec-WebSocket-Version: 13\\r\\n"; $new_message .= "Connection: Upgrade\\r\\n"; $new_message .= "Sec-WebSocket-Accept: " . $new_key . "\\r\\n\\r\\n"; //将套接字写入缓冲区 socket_write($v,$new_message,strlen($new_message)); // socket_write(socket,$upgrade.chr(0), strlen($upgrade.chr(0))); //标记此套接字握手成功 $this->hand[(int)$client]=true; }
5、解析客户端的数据（我这里没有进行加密，如果有需要也可以自己加密 ）
//解析数据 public function decodeData($buff) { //$buff 解析数据帧 $mask = array(); $data = \'\'; $msg = unpack(\'H*\',$buff); //用unpack函数从二进制将数据解码 $head = substr($msg[1],0,2); if (hexdec($head{1}) === 8) { $data = false; }else if (hexdec($head{1}) === 1){ $mask[] = hexdec(substr($msg[1],4,2)); $mask[] = hexdec(substr($msg[1],6,2)); $mask[] = hexdec(substr($msg[1],8,2)); $mask[] = hexdec(substr($msg[1],10,2)); //遇到的问题 刚连接的时候就发送数据 显示 state connecting $s = 12; $e = strlen($msg[1])-2; $n = 0; for ($i=$s; $i<= $e; $i+= 2) { $data .= chr($mask[$n%4]^hexdec(substr($msg[1],$i,2))); $n++; } //发送数据到客户端 //如果长度大于125 将数据分块 $block=str_split($data,125); $mess=array( \'mess\'=>$block[0], ); return $mess; }
6、将套接字写入缓冲区
//发送数据 public function send($mess,$v) { //遍历套接字数组 成功握手的 进行数据群发 foreach ($this->socs as $keys => $values) { //用系统分配的套接字资源id作为用户昵称 $mess[\'name\']="Tourist\'s socket:{$v}"; $str=json_encode($mess); $writes ="\\x81".chr(strlen($str)).$str; // ob_flush(); // flush(); // sleep(3); if($this->hand[(int)$values]) socket_write($values,$writes,strlen($writes)); } }
7、运行方法
github地址git@github.com:rsaLive/websocket.git
①最好在控制台运行server.php
转到server.php脚本目录(可以先php -v 看下有没有配置php如果没有Linux配置下bash windows 配置下path)
php -f server.php
如果有错误会提示
②通过服务器访问html文件
8、踩过的坑，打开调试工作方便查看错误
①server.php 挂起的进程中可以打印输出的，如果出现问题可以在代码中加入打印来调试
可以在各个判断里面做标记在控制台查看代码运行在哪个区间
不过每次修改完代码之后需要重新运行脚本 php server.php
②
如果出现这种错误可能是
1、在与服务器初始套接字的时候发送数据 （在第一次与服务器验证握手的时候不能发送内容）
2、如果已经验证过了但是客户端没有发送或者发送的消息为空也会出现这样的情况
所以要检验已连接的套接字的数据
③可能浏览器不支持或者服务端没有开启socket开始之前最好验证下
if (window.WebSocket){
console.log("This browser supports WebSocket!");
} else {
console.log("This browser does not support WebSocket.");
}
如有不正欢迎指出
以上是关于简易视频直播系统的搭建实践的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章