FFmpeg开发笔记(三十二)利用RTMP协议构建电脑与手机的直播Demo

不管是传统互联网还是移动互联网,实时数据传输都是刚需,比如以QQ、微信为代表的即时通信工具,能够实时传输文本和图片。其中一对一的图文通信叫做私聊,多对多的图文通信叫做群聊。

除了常见的图文即时通信,还有实时音视频通信,比如一对一的音频通话、一对一的视频通话等等,此时可采用WebRTC技术,有关WebRTC的编程开发及其项目实战参见《Android Studio开发实战:从零基础到App上线(第3版)》一书的第20章"20.2 给App集成WebRTC"。

但是一对多的在线直播采用WebRTC技术就不太合适了,因为WebRTC只管打洞把双方的网络打通,不考虑综合负载。一旦连接WebRTC的设备多起来,整个WebRTC网络就会瘫痪。那么一对多的在线直播就要考虑部署独立的流媒体服务器,通过专门的流媒体传输协议,处理媒体源的音视频格式转换,以及音频流和视频流的数据分发工作。更多详细的FFmpeg开发知识参见《FFmpeg开发实战:从零基础到短视频上线》一书。

一、常见的四种流媒体传输协议对比

常见的流媒体传输协议主要有下面几类:

  1. RTSP协议:网络延迟很低,且支持倍速播放功能。但客户端的对该协议支持很弱,不仅ios不支持播放rtsp流,连大多数浏览器也不能直接播放rtsp流。而且RTSP对服务端的复杂度要求比较高,以至流媒体服务器SRS干脆放弃支持RTSP协议,直播录制软件OBS Studio也没支持该协议。目前RTSP主要应用于对实时性要求高的安防监控领域。
  2. RTMP协议:网络延迟较低,稳定性很高,即使网络连接质量欠佳,该协议也能很好地传输数据。但RTMP原本因FLV格式而生,客户端要用Flash播放器播放rtmp链接。而FLV格式后来没落了,以至HTML5规范干脆移除了Flash插件,导致如今浏览器都不支持rtmp链接,连FFmpeg也迟至6.1版才给rtmp协议支持hevc格式。不过好在RTMP的稳定性高,服务端的实现相对容易,因此被大量应用于网络直播领域。
  3. SRT协议:拥有固定延迟特性,可以抹平网络的抖动,大大降低视频画面的卡顿现象。该协议引入了AES加密算法,无需像RTSP和RTMP那样引入专门的SSL证书。作为较新的流媒体协议,SRT支持更多的音视频封装格式。只是该协议的支持库libsrt在2017年才开源,因此未能在移动互联网时代大量铺开,目前主要应用于大型电视直播领域。
  4. RIST协议:该协议同样于2017年提出,与SRT协议是竞争关系。RIST和SRT具有相同的加密级别,都支持大容量流媒体和前向纠错功能。该协议的制定时间比SRT还晚,虽然晚制定会多考虑新功能,比如RIST支持点到多点广播,而SRT不支持;但是晚制定拖累了各开源软件对RIST的支持力度,比如OBS Studio早在25.0开始支持SRT,迟至27.0才开始支持RIST,另一个直播录制软件RootEncoder已支持SRT尚未支持RIST,流媒体服务器MediaMTX已支持SRT尚未支持RIST。目前RIST在国内的应用还很少。

综上所述,虽然RTMP协议不够完善,但胜在出现早,赶上了好时代,现为国内直播领域主流的流媒体协议。下面就以RTMP为例,介绍如何通过OBS Studio和RTMP Streamer向流媒体服务器做RTMP推流。

二、电脑端通过OBS Studio进行RTMP直播推流

首先启动电脑上的流媒体服务器MediaMTX,具体的操作步骤详见《FFmpeg开发实战:从零基础到短视频上线》一书的"10.2 FFmpeg推流和拉流",也可参考之前的文章《详解MediaMTX的推拉流》。
接着启动电脑上的直播录制软件OBS Studio,具体的操作步骤详见之前的文章《使用OBS Studio开启RTMP直播推流》。之后让OBS Studio对MediaMTX的rtmp地址"rtmp://127.0.0.1:1935/stream"推流,推流过程的OBS Studio录制界面如下图所示。

然后启动电脑上的流媒体播放器VLC media player,打开网络串流"rtmp://127.0.0.1:1935/stream",此时VLC media player的视频播放界面如下图所示。

结合OBS Studio的直播录制画面和VLC media player的直播观看界面,可知通过OBS Studio成功实现了RTMP协议的直播功能。

三、手机端通过RTMP Streamer进行RTMP直播推流

首先启动云服务上的流媒体服务器SRS或者ZLMediaKit,在云服务器上部署和启动SRS或者ZLMediaKit比较麻烦,三言两语说不清楚。如果大家想弄明白如何在云服务器上操作SRS或者ZLMediaKit,可在京东自营购买《FFmpeg开发实战:从零基础到短视频上线》一书,联系作者咨询这两个流媒体服务器在云服务器上的详细运行过程。
接着启动手机上的直播录制软件RTMP Streamer,具体的操作步骤详见之前的文章《使用RTMP Streamer开启APP直播推流》。之后让RTMP Streamer对SRS或者ZLMediaKit的rtmp地址"rtmp://124.xxx.xxx.xxx/live/test"推流,推流过程的RTMP Streamer录制界面如下图所示。

观察华为云上的ZLMediaKit日志如下,可见RTMP Streamer正在向后端的流媒体服务器推送直播流:

[MediaServer] [412449-event poller 0] RtmpProtocol.cpp:442 check_C1_Diges | check rtmp complex handshark success!
[MediaServer] [412449-event poller 0] RtmpSession.cpp:128 operator() | 1-11(223.xxx.xxx.xxx:61202) publish 回复时间:0ms
[MediaServer] [412449-event poller 0] MediaSource.cpp:517 emitEvent | 媒体注册:rtmp://__defaultVhost__/live/test
[MediaServer] [412449-event poller 0] MediaSink.cpp:161 emitAllTrackReady | All track ready use 215ms
[MediaServer] [412449-event poller 0] MediaSource.cpp:517 emitEvent | 媒体注册:fmp4://__defaultVhost__/live/test
[MediaServer] [412449-event poller 0] MultiMediaSourceMuxer.cpp:551 onAllTrackReady | stream: rtmp://__defaultVhost__/live/test , codec info: mpeg4-generic[32000/2/16] H264[480/640/0] 
[MediaServer] [412449-event poller 0] MediaSource.cpp:517 emitEvent | 媒体注册:rtsp://__defaultVhost__/live/test
[MediaServer] [412449-event poller 0] MediaSource.cpp:517 emitEvent | 媒体注册:ts://__defaultVhost__/live/test
[MediaServer] [412449-event poller 0] MediaSource.cpp:517 emitEvent | 媒体注册:hls://__defaultVhost__/live/test

然后启动电脑上的流媒体播放器VLC media player,打开网络串流"rtmp://xxx.xxx.xxx/live/test",此时VLC media player的视频播放界面如下图所示。

观察华为云上的ZLMediaKit日志如下,可见VLC media player正在从后端的流媒体服务器拉取直播流:

[MediaServer] [412449-event poller 0] RtmpProtocol.cpp:442 check_C1_Digest | check rtmp complex handshark success!
[MediaServer] [412449-event poller 0] RtmpSession.cpp:367 operator() | 2-16(112.xxx.xxx.xxx:51055) play 回复时间:1ms

结合RTMP Streamer直播录制画面和VLC media player的直播观看界面,可知通过RTMP Streamer成功实现了RTMP协议的直播功能。

更多详细的FFmpeg开发知识参见《FFmpeg开发实战:从零基础到短视频上线》一书。

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