Nginx RTMP DASH 模块分析 (ngx_rtmp_dash_module.c)

ngx_rtmp_dash_module.c实现了一个 Nginx RTMP 模块,主要功能是支持通过 DASH(动态自适应流媒体)协议进行流媒体发布。DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)是一种流行的视频流协议,它允许根据网络状况自动调整视频的分辨率和质量。

模块的功能包括创建 DASH 片段(segment)、播放列表(playlist)以及支持音视频流的处理等。代码主要涉及到流的发布、文件的创建与管理、MPD(媒体播放描述文件)格式的生成等。

1. DASH 配置与上下文

1.1 ngx_rtmp_dash_app_conf_t

这个结构体定义了 DASH 应用程序配置,包括:

  • dash:启用或禁用 DASH 功能。

  • fraglen:每个 DASH 片段的长度。

  • path:存储 DASH 文件的路径。

  • winfrags:窗口中的片段数,影响 DASH 播放列表的大小。

  • cleanup:是否启用自动清理功能。

  • nested:是否启用嵌套的目录结构。

1.2 ngx_rtmp_dash_ctx_t

该结构体用于存储每个 RTMP 会话的上下文信息:

  • playlist:DASH 播放列表的路径。

  • frags:DASH 片段数组,采用循环队列的方式存储片段。

  • audiovideo:分别代表音频和视频流的处理上下文。

  • opened:表示流是否已经打开。

  • has_videohas_audio:标记是否有视频和音频流。

2. DASH 播放列表与片段管理

2.1 ngx_rtmp_dash_write_playlist

该函数用于生成和写入 DASH 播放列表(MPD 文件)。它包括以下几个步骤:

  1. 初始化时间戳(availabilityStartTimepublishTime)。

  2. 写入视频和音频的媒体描述(包括编码格式、分辨率、帧率等)。

  3. 为每个流的每个片段(f->timestampf->duration)添加一个 <S> 标签,描述该片段的时间信息。

2.2 ngx_rtmp_dash_write_init_segments

此函数用于创建音频和视频的初始化片段(init.m4vinit.m4a)。这些初始化片段包含了流的基本信息和设置,帮助客户端快速开始播放。

2.3 ngx_rtmp_dash_open_fragmentsngx_rtmp_dash_close_fragments
  • ngx_rtmp_dash_open_fragments:打开音频和视频的片段,初始化文件并准备写入数据。

  • ngx_rtmp_dash_close_fragments:关闭当前的片段并保存文件。

这些函数负责片段的生命周期管理,包括创建、写入和关闭片段文件。

3. DASH 文件管理与写入

3.1 ngx_rtmp_dash_rename_file

该函数用于在文件系统中重命名文件。特别是在 DASH 播放列表写入完成后,会将备份的播放列表文件重命名为最终文件。

3.2 ngx_rtmp_dash_ensure_directory

用于确保存储 DASH 文件的目录存在。如果不存在,会创建相应的目录。

4. DASH 流发布与关闭

4.1 ngx_rtmp_dash_publish

该函数处理 RTMP 流的发布过程。当发布新的流时,会根据配置初始化 DASH 上下文,并确保文件目录和片段的准备。

4.2 ngx_rtmp_dash_close_stream

该函数处理 RTMP 流的关闭过程,关闭当前流的片段并更新播放列表。

5. DASH 片段更新

5.1 ngx_rtmp_dash_update_fragments

该函数用于根据流的时间戳更新 DASH 片段。它检查当前的片段是否已满(例如超过了最大片段长度),并在必要时创建新的片段。

6. 总结

Nginx RTMP DASH 模块通过一系列的配置选项和文件操作支持 RTMP 流的 DASH 协议发布。它包括了以下几个关键功能:

  1. DASH 配置 :通过 dashdash_fragmentdash_path 等指令设置 DASH 相关配置。

  2. 片段和播放列表管理:生成视频和音频的初始化片段、更新和写入播放列表(MPD)。

  3. 流发布与关闭:支持发布新的 RTMP 流并生成 DASH 播放文件,关闭流时保存相关片段。

理解以下几个方面非常重要:

  • DASH 播放列表(MPD 文件):DASH 通过 MPD 文件描述流的各个片段及其播放属性。

  • 片段管理:RTMP 流被拆分成多个片段,每个片段代表一段时间的视频或音频数据。

  • 流的发布与关闭:在 RTMP 流发布或关闭时,DASH 模块会生成或更新相应的片段和播放列表。

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