termux下实现轻量级RTSP服务器和推流器RtspServer的编译与运行

项目概述

RtspServer 是由 PHZ76 开发的高效、可定制的实时流媒体服务器解决方案。它基于作者编写的网络基础库 xop,允许开发者轻松处理和分发实时音视频流。项目提供了一个名为 DesktopSharing 的示例应用,可以捕获桌面和麦克风声音,并在编码后通过 RTSP 协议进行转发和推流。该项目支持Windows 和 Linux 平台,代码量少,相比于 live555 等经典的流媒体库,RtspServer 更加轻量级,易于集成和二次开发。

技术分析

支持的编码格式

RtspServer 支持多种音视频编码格式,涵盖了广泛的应用场景:

  • 视频编码:H.264、H.265
  • 音频编码:G.711A、AAC

传输方式

  • 单播 (Unicast):

RTP_OVER_UDP:通过 UDP 协议传输 RTP 数据,延迟低,但在网络不稳定时可能会丢包。 RTP_OVER_RTSP (TCP):通过 RTSP 协议在 TCP 连接上传输 RTP 数据,可靠性高,适用于防火墙或 NAT 环境。

  • 组播 (Multicast):

适用于需要将同一流媒体数据发送给多个客户端的场景,节省网络带宽。

心跳检测机制

针对单播传输,RtspServer 内置了心跳检测机制,可以及时发现和处理连接异常,确保数据传输的稳定性。

RTSP 推流

RtspServer 支持 RTSP 推流功能,使用 TCP 协议进行数据传输,保证了数据的可靠传输,适用于对传输可靠性要求较高的应用场景。

安全性

RtspServer 内置了摘要认证(Digest Authentication),为服务提供了安全保障,防止未经授权的访问。

架构分析

RtspServer 的架构主要包括以下组件:

  • RTSP Server:处理客户端的 RTSP 请求,包括 SETUP、PLAY、PAUSE、TEARDOWN 等指令,管理会话和媒体流。
  • Media Session:表示一个媒体会话,包含媒体流的相关信息,如流名称、媒体类型、编码格式等。
  • Media Source:媒体源,负责提供音视频帧数据,可以来自文件、摄像头、麦克风或其他实时数据源。
  • RTP Connection:负责通过 RTP 协议发送音视频数据,支持单播和组播传输。

流程分析

  1. 客户端连接和会话建立

客户端通过 RTSP 协议发送连接请求到服务器。 RTSP Server 接收到请求后,解析并创建一个新的 Media Session。 为每个媒体流(音频或视频)创建对应的 Media Source。

  1. 媒体数据传输

Media Source 获取音视频数据帧(可能来自编码器或实时采集设备)。 RTP Connection 负责将媒体数据打包成 RTP 包,通过网络传输给客户端。 支持的传输方式包括 RTP_OVER_UDP、RTP_OVER_RTSP 和组播。

  1. 心跳检测和连接维护

为了保持连接的稳定性,服务器会定期发送心跳检测,确认客户端的在线状态。 如果检测到连接异常,服务器会及时释放资源,防止资源泄漏。

xop 基础库

项目介绍

xop 是 RtspServer 的基础网络库,参考了 muduo 和 live555 的设计,封装了一个简单高效的网络框架,提供了构建高性能网络应用的基础组件。

功能特性

  • 跨平台支持:兼容 Windows 和 Linux 操作系统。

    • Windows 下:使用 select 实现事件循环。
    • Linux 下:使用 epoll 实现高效的事件通知机制。
  • 事件驱动模型:基于 Reactor 模式,实现非阻塞 IO 和事件驱动。
  • 定时器:提供高精度的定时任务调度。
  • 内存管理:实现了环形缓冲区和内存池,提升内存分配和释放的效率。
  • 日志系统:内置简洁的日志功能,方便调试和运行监控。
  • EventLoop:事件循环,核心组件,负责监听和分发 IO 事件、定时器事件等。
  • Channel:通道,封装了文件描述符及其感兴趣的事件类型,如可读、可写等。
  • TimerQueue:定时器队列,管理所有的定时任务。
  • Buffer:缓冲区,提供高效的数据读写接口。
  • Acceptor:监听器,负责接受新的客户端连接。

编译与运行

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  git clone https://github.com/PHZ76/RtspServer.git
  cd RtspServer
  find ./ -name "*.cpp" -o -name "*.h" | xargs sed -i s/554/8554/g # 因为手机上面低的端口有安全限制,所以这里将默认的554端口更改为8554,如果是ubuntu的话可以省略该命令
  make
  sudo ./rtsp_h264_file test.h264

测试

客户端使用VLC,选择打开网络串流,在URL栏中填写:

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rtsp://192.168.3.33:8554/live

也可以使用ffplay命令播放,播放方式:

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  ffplay rtsp://192.168.3.33:8554/live
  ffplay -x 1920 -y 1080 rtsp://192.168.3.33:8554/live