live555源码分析--client流程分析2

live555源码分析--client流程分析2

本文深入分析 live555 客户端的核心源码，包括关键类的作用、回调函数的执行流程，以及实际项目中遇到的问题与解决方案。

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一、整体架构概览

live555 client 的代码结构非常清晰，几个核心类之间的关系如下：

ourRTSPClient      （控制层：RTSP协议）
        ↓
StreamClientState  （状态层：记录流生命周期）
        ↓
DummySink          （数据层：接收RTP帧）

• ourRTSPClient ：继承自 RTSPClient，在其基础上增加 StreamClientState，主要作用是发送 RTSP 命令。
• StreamClientState ：保存一个 RTSP 流从 DESCRIBE → SETUP → PLAY → TEARDOWN 的所有状态。
• DummySink：接收 RTP 数据帧。

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二、核心类详解

2.1 StreamClientState

StreamClientState 是一个状态管理类，用于保存 RTSP 会话的完整生命周期状态，包括：

• MediaSession* session：媒体会话对象
• MediaSubsessionIterator* iter：子流迭代器
• MediaSubsession* subsession：当前处理的子流
• double duration：流的持续时间

2.2 ourRTSPClient

继承自 RTSPClient，添加了 StreamClientState 成员变量。它的主要职责是：

1. 发送 RTSP 命令（DESCRIBE、SETUP、PLAY、TEARDOWN）
2. 管理客户端与服务器之间的连接状态

2.3 DummySink

DummySink 继承自 MediaSink，是实际接收 RTP 数据的地方。当数据到达时，会触发 afterGettingFrame() 回调，开发者可以在此处理接收到的音视频数据。

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三、回调函数详解

3.1 continueAfterDESCRIBE

处理 RTSP DESCRIBE 返回的 SDP，创建 MediaSession，并开始逐个 SETUP 每个媒体子流，为后续 RTP 数据接收做准备。

SDP 示例：

// SDP版本一般为0
v=0
// 会话发起者
o=- 0 0 IN IP4 0.0.0.0
// 会话名称
s=Streamed by ZLMediaKit
// 连接地址
c=IN IP4 0.0.0.0
// 时间范围，0 0 表示永久有效
t=0 0
// 播放范围
a=range:npt=0-8.2
// 聚合控制
a=control:*
// 视频媒体描述
m=video 0 RTP/AVP 96
// 格式参数
a=fmtp:96 packetization-mode=1; profile-level-id=640029; sprop-parameter-sets=Z2QAKawsaoHgCJ+WbgoCCoAAAAMAgAAAGUIA,aO4xshsA
// Payload映射
a=rtpmap:96 H264/90000
// Track URL
a=control:trackID=0
// 音频媒体描述
m=audio 0 RTP/AVP 97
a=fmtp:97 streamtype=5;profile-level-id=1;mode=AAC-hbr;sizelength=13;indexlength=3;indexdeltalength=3;config=1588
a=rtpmap:97 mpeg4-generic/8000/1
a=control:trackID=1

如何判断视频流/音频流的 trackID：

通过 SDP 中的 m= 行可以区分：

• m=video 0 RTP/AVP 96 → 视频流，trackID=0
• m=audio 0 RTP/AVP 97 → 音频流，trackID=1

关键代码解释：

scs.session = MediaSession::createNew(env, sdpDescription);

根据 SDP 描述解析并创建一个 MediaSession（媒体会话），其中包含多个 MediaSubsession（媒体子流，如 video/audio），用于后续逐个 SETUP 和接收 RTP 数据。

MediaSession 与 MediaSubsession 的关系：

MediaSession = 一个RTSP流会话
一个RTSP URL 对应一个 MediaSession

MediaSubsession = 一个具体的媒体轨道
在 SDP 中由 m= 行定义

因此：
一个 MediaSession
      │
      ├── MediaSubsession(video)
      ├── MediaSubsession(audio)
      └── MediaSubsession(metadata)

createNew() 主要做了三件事：

1. 解析 SDP
2. 创建 MediaSession
3. 创建 MediaSubsession

3.2 setupNextSubsession

依次为 RTSP 会话中的每个子流发送 SETUP 请求，全部完成后再发送 PLAY 请求开始播放。

重要：设置使用 TCP 还是 UDP 传输数据也是在该函数中配置。

核心代码：

// next()的实现逻辑是返回当前节点，指针移到下一个节点
scs.subsession = scs.iter->next(); 

// 所有子流都setup完成后，发送PLAY命令
if (scs.session->absStartTime() != NULL) {
    // 回放流在SDP中附带"a=range:clock=..."表示播放时长
    rtsp_client->sendPlayCommand(*scs.session, continueAfterPLAY, 
                                  scs.session->absStartTime(), 
                                  scs.session->absEndTime());
} else {
    scs.duration = scs.session->playEndTime() - scs.session->playStartTime();
    rtsp_client->sendPlayCommand(*scs.session, continueAfterPLAY);
}

3.3 continueAfterSETUP

这个函数主要做了四件事：

1. 检查 SETUP 是否成功
2. 为这个 subsession 创建数据接收器 MediaSink
3. 准备接收 RTP 数据（但真正的数据要等 PLAY 才开始）
4. 继续 setup 下一个 subsession

核心代码：

// 创建数据接收器
scs.subsession->sink = DummySink::createNew(env, *scs.subsession, rtspClient->url());
if (scs.subsession->sink == NULL) {
    env << *rtspClient << "Failed to create a data sink for the \"" 
        << *scs.subsession << "\" subsession: " << env.getResultMsg() << "\n";
    break;
}

// 保存RTSPClient指针，供回调使用
scs.subsession->miscPtr = rtspClient;

// 开始准备接收数据（PLAY后才开始）
scs.subsession->sink->startPlaying(*(scs.subsession->readSource()),
                                    subsessionAfterPlaying, scs.subsession);

// 设置收到RTCP BYE的回调函数
if (scs.subsession->rtcpInstance() != NULL) {
    scs.subsession->rtcpInstance()->setByeWithReasonHandler(
        subsessionByeHandler, scs.subsession);
}

3.4 continueAfterPLAY

处理 RTSP PLAY 命令返回的结果。如果成功则开始播放流，如果失败则调用 shutdownStream 关闭流。

关于设置定时器断开流：

如果流有 duration（比如录像回放），则会根据流的持续时间设置一个定时器，在流结束时自动关闭 RTSP 会话。

// 设置一个定时器，在流的预期持续时间结束时触发处理
// （前提是该流没有通过 RTCP 的 "BYE" 报文主动通知结束）
// 这一步是可选的。

RTSP 流结束有两种方式：

• 服务器发送 RTCP BYE
• 客户端自己用定时器关闭流

这个定时器的作用是：在预计播放时间结束后自动关闭流。通常：

• 摄像头实时流（没有 duration）不设置
• 录像回放流（有 duration）可能会设置

3.5 subsessionAfterPlaying

当某个媒体子流播放结束时进行清理，并检查是否需要关闭整个 RTSP 会话。

参数中的 clientData 是用户自定义数据，在创建 sink 时传入，这里实际是 MediaSubsession。

该函数会在如下情况下被调用：

1. 点播流播放完
2. 网络或者服务器断开

3.6 shutdownStream

安全的关闭 RTSP 流：关闭所有 subsession → 发送 TEARDOWN → 释放 RTSPClient → 必要时退出程序。

void shutdownStream(RTSPClient* rtspClient, int exitCode) {
    UsageEnvironment& env = rtspClient->envir();
    StreamClientState& scs = ((ourRTSPClient*)rtspClient)->scs;

    if (scs.session != NULL) { 
        Boolean someSubsessionsWereActive = False;
        MediaSubsessionIterator iter(*scs.session);
        MediaSubsession* subsession;

        while ((subsession = iter.next()) != NULL) {
            // 遍历所有子流，关闭sink
            if (subsession->sink != NULL) {
                Medium::close(subsession->sink);
                subsession->sink = NULL;

                if (subsession->rtcpInstance() != NULL) {
                    // 取消RTCP BYE回调，避免访问已释放对象
                    subsession->rtcpInstance()->setByeHandler(NULL, NULL); 
                }
                someSubsessionsWereActive = True;
            }
        }

        if (someSubsessionsWereActive) {
            // 发送TEARDOWN，不处理响应
            rtspClient->sendTeardownCommand(*scs.session, NULL);
        }
    }

    env << *rtspClient << "Closing the stream.\n";
    Medium::close(rtspClient);

    if (--rtspClientCount == 0) {
        exit(exitCode);
    }
}

五、使用过程中遇到的问题

5.1 RTCPInstance error: Hit limit when reading incoming packet over TCP

原因：未知

解决方法 ：将 maxRTCPPacketSize 增大，项目中增大了 10 倍。

5.2 使用 ffmpeg 拉流和 live555 拉流的区别

IO 模型不同：

• live555：事件驱动，当有数据时通过回调函数将数据传给用户
• ffmpeg ：阻塞 IO，用户需要调用 av_read_frame 等待数据的到来

特性	事件驱动 (live555)	阻塞 IO (ffmpeg)
优点	线程开销小，一个线程管理多连接；高并发能力强；延迟可控	代码简单；容易调试
缺点	代码复杂，调试困难；回调函数不能长时间阻塞，否则整个事件循环会卡住	线程数量多，100路RTSP需要100个线程；延迟可能更高；10000线程时系统可能崩溃

关键注意：live555 的事件循环是单线程模式，如果回调函数执行太久会导致整个事件循环卡住，这是使用 live555 时必须注意的问题。

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参考资料

• LIVE555中RTSP客户端接收媒体流分析及测试代码
• Live555学习之建立RTSP连接的过程
• 雷霄骅的live555专栏
• live555_ffmpeg项目