前言

在视频直播越来越火热的今天,作为一个开发者有必要了解一个完整的直播流程是怎样的。在一个完整的手机机直播主要包含了以下几个环节:

  • 推流端:采集,前处理,编码,推流。

  • 服务端处理:转码,录制,截图,鉴黄。

  • 播放器:拉流,解码,渲染;互动系统:聊天室,礼物系统等。

概括起来就是以下几个步骤:

  • 采集: iOS 系统因为软硬件种类不多,硬件适配性比较好,所以比较简单。而 Android 端市面上机型众多,要做些机型的适配工作。PC 端是最麻烦的,各种奇葩摄像头驱动。所以现在很多的中小型直播平台,只做 iOS 端的视频直播。

  • 前处理: 美颜算法,视频的模糊效果,水印等都是在这个环节做。目前 iOS 端最著名开源框架的毫无疑问就是 GPUImage 。其中内置了一百多种渲染效果,还支持各种脚本自定义。

  • 编码: 重难点在于要在分辨率,帧率,码率,GOP 等参数设计上找到最佳平衡点。iOS8 之后,Apple 开放了 VideoToolbox.framework, 可以直接进行硬编解码,这也是为什么现在大多数直播平台最低只支持到iOS8 的原因之一。iOS 端硬件兼容性比较好,可以直接采取硬编码。而 Android 得硬编码又是一大坑。

  • 传输: 这块一般都是交给 CDN 服务商。CDN 只提供带宽和服务器之间的传输,发送端和接收端的网络连接抖动缓存还是要自己实现的。目前国内最大的CDN服务商应该是网宿。

  • 服务器处理: 需要在服务器做一些流处理工作,让推送上来的流适配各个平台各种不同的协议,比如:RTMP,HLS,FLV…

  • 解码和渲染: 也就即音视频的播放。解码毫无疑问也必须要硬解码。iOS 端兼容较好,Android 依然大坑。这块的难点在于音画同步,国内比较好的开源项目应该是B站开源的ijkplayer

对于移动端开发者来说,最主要工作的就是推流端和播放器端了。
在本篇文章中我把注意力放在大家不太关注的服务端。同学们只要按照下面的步骤,就能很快的搭建一个视频推流服务器。

在 Mac下 搭建 nginx+rtmp 服务器

1. 使用 homebrew 安装 nginx

先 clone nginx 到本地:

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brew tap homebrew/nginx

执行安装:

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brew install nginx-full --with-rtmp-module

此时, nginx和rtmp模块就安装好了, 输入命令:

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nginx

在浏览器里打开 http://localhost:8080,如果出现以下页面说明 nginx 安装成功。

2. 配置 hls 和 rtmp

使用编辑器打开 usr/local/etc/nginx/nginx.conf文件,找到 http 下的 server, 在花括号中添加如下内容:

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server {
listen 8080;
server_name localhost;

#charset koi8-r;

#access_log logs/host.access.log main;

location / {
root html;
index index.html index.htm;
}

# HLS config
location /hls {
types {
application/vnd.apple.mpegurl m3u8;
video/mp2t ts;
}
root html;
add_header Cache-Control no-cache;
}
...

这样 HLS 就配置好了。

现在来配置 RTMP ,直接滚动到最后一行,在 http 的结束(最后的})后面添加如下内容:

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rtmp {
server {
listen 1935;
application gzhm {
live on;
record off;
}
#增加对HLS支持开始
application hls {
live on;
hls on;
hls_path /usr/local/var/www/hls;
}
}
}

保存配置文件,重新加载 nginx 配置:

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nginx -s reload

测试推流

我们可以使用 ffmpeg 来进行推流。关于 ffmpeg 的详细用法,大家可以参考官方文档。

FFmpeg是一套可以用来记录、转换数字音频、视频,并能将其转化为流的开源计算机程序。

1. 使用 homebrew 安装 ffmpeg

在终端执行命令:

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brew install ffmpeg

安装 ffmpeg 时间就要长一点了, 请耐心等待一会。安装完成后,就可以使用 ffmpeg 来推流了。

2. 推流

我们可以在终端输入以下命令来推流:

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ffmpeg -loglevel verbose -re -i  视频的全路径  -vcodec libx264 -vprofile baseline -acodec libmp3lame -ar 44100 -ac 1 -f flv rtmp://localhost:1935/hls/文件名称(不包含后缀)

然后你就可以在 /usr/local/var/www/hls 目录下看到一个后缀名为 .m3u8 的文件和 .ts 分片文件。

这里的输出目录 /hls 是在 nginx.conf中 配置好的。这里要对应,不然是无法推流成功的。

3. 测试拉流

  1. HLS 拉流测试:

    你可以在电脑 Safari 里输入地址查看视频,也可以用 iPad 或者 iPhone 上的 Safari 来访问(需要把 localhost 改为 nginx 的所在电脑的ip地址)

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    http://localhost:8080/hls/a.m3u8
  1. RTMP 拉流测试
    由于浏览器并不支持 rtmp 协议,所以我们需要下载支持 rtmp 协议的视频播放器,可以使用 VLC 播放器。

    将视频推流到服务器后,打开 VLC,然后 File -> open network -> 输入:

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    trmp://localhost:1935/hls/a

通过以上简单的几个步骤,就能在自己的电脑上搭建推流服务器了。不过在真实的项目中还是建议使用第三方的直播服务,比如阿里云和腾讯云,他们对视频直播都有比较完整的方案。