直播技术初体验，简单实现直播不一样阶段

1、前言

• 随着时代的改变，人们对于内容的需求也不断提升，从文字到图片到音频、视频，可能到之后的 VR
• 直播是一个很是烧钱的项目，须要足够多的带宽，足够好的服务器，好比负载均衡，这里还会扯到云等等，保证大数据并发，百万人同时访问等等
• 涉及到一些专业的视频相关的知识，也须要很长时间的学习，如解码（硬解、软解）、编码、转码，还有底层的 ffmpeg（录制、转换以及流化音视频的完整解决方案）
• 涉及到 即时通信 和 美颜处理，其中美颜涉及到 OpenGL ，以及基于 OpenGL 的图像/视频处理框架 GPUImage
• 涉及到 CDN：(Content Delivery Network)，即内容分发网络，将网站的内容发布到最接近用户的网络”边缘”，使用户能够就近取得所需的内容，解决 Internet 网络拥挤的情况，提升用户访问网站的响应速度.
• 一个简单的模型：主播-->直播流媒体服务器--> 多个用户同时观看
• 简单的流程：采集（流）-->编码-->传输-->解码-->播放
• 移动端主要协议
  • RTMP 协议 Macromedia(Adobe) 公司协议
  • HTTP Live Streaming（HLS） Apple 公司协议
  • HLS流和RTMP对比：
    HLS 主要是延时比较大 ，基于 HTTP
    RTMP 主要优点在于延时低，基于 TCP

2、阶段

• 一、客户端拿到服务器分配好的 URL 直接解码播放直播视频。直接客户端拉流
• 二、本身搭建服务器，播放的流本身控制。服务器推流，客户端拉流
• 三、调用客户端摄像头等进行录制，客户端推流，服务器接受流

3、各阶段简要说明

一、拿到 URL 进行解码播放直播的视频

• 使用 ijkplayer ，可从网上找别人打包好的静态库，直接拖到工程中使用
• 直接用 IJKFFMoviePlayerController 建立 player，设置 player 中属性 view 的尺寸，加入到控制器的 view 上
• 界面不播放，最好要记得结束播放

@interface ViewController ()
@property (nonatomic, strong) id<IJKMediaPlayback> player;
@end

@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.player = [[IJKFFMoviePlayerController alloc]initWithContentURL:[NSURL URLWithString:@"rtmp://live.hkstv.hk.lxdns.com/live/hks"] withOptions:nil];
    // 设置 player 中 view 属性的frame，且加入到控制器的 view 中
    self.player.view.frame = self.view.bounds;
    [self.view addSubview:self.player.view];
    // 设置 横屏时自动伸缩
    self.player.view.autoresizingMask = UIViewAutoresizingFlexibleWidth | UIViewAutoresizingFlexibleHeight;
    [self.player prepareToPlay];
    [self.player play];
}
- (void)viewDidDisappear:(BOOL)animated {
    [super viewDidDisappear:animated];
    [self.player stop];
    self.player = nil;
}

二、本身搭建服务器，服务器推流，客户端拉流

• mac 环境推荐搭建 Nginx + rtmp ，可网上搜索怎么搭建的
• 配置 nginx.conf
  • 支持 rtmp

nginx.conf, 找到/usr/local/etc/nginx/nginx.conf 文件,

http {
    ……
}
# 在http节点下面(也就是文件的尾部)加上rtmp配置：
rtmp {
    server {
        listen 1935;
        application xxx {
            live on;
            record off;
        }
    }
}

说明:
rtmp是协议名称
server 说明内部中是服务器相关配置
listen 监听的端口号, rtmp协议的默认端口号是1935
application 访问的应用路径是 xxx
live on; 开启实时
record off; 不记录数据

• • 支持 hls

只是简单的修改下配置文件 nginx.conf 便可
1.打开 /usr/local/etc/nginx/nginx.conf
2.找到 http 下的 server ，在花括号中增长
server {
        listen       8080;
        server_name  localhost;

        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
       #HLS配置开始,这个配置为了`客户端`可以以http协议获取HLS的拉流
        location /hls {
            # Serve HLS fragments
            types {
                application/vnd.apple.mpegurl m3u8;
                video/mp2t ts;
            }
            root html;
            add_header Cache-Control no-cache;
        }
       #HLS配置结束
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }
    找到rtmp 下的  server 在花括号中增长
    rtmp {
    server {
        listen 1935;
        application xxx {
            live on;
            record off;
        }
        #增长对HLS支持开始
        #推流必须是基于H264/AAC格式
        application hls {
            live on;
            hls on;
            hls_path /usr/local/var/www/hls;
        }
      #增长对HLS支持结束
    }
}

• 配置完 config 后
  nginx -s reload
• ffmpeg 命令测试 rtmp
  • 命令：该命令会开启桌面分享、音频、视频

ffmpeg -f avfoundation -framerate 30 -i "1:0" -f avfoundation -framerate 30 -video_size 640x480 -i "0" -c:v libx264 -preset ultrafast -filter_complex 'overlay=main_w-overlay_w-10:main_h-overlay_h-10' -acodec libmp3lame -ar 44100 -ac 1  -f flv rtmp://192.168.33.245:1935/xxx/room

• • rtmp 地址

rtmp://192.168.33.245:1935/xxx/room

• • 该 rtmp 地址中，ip地址和 xxx/room 自行根据本身的配置替换，room 暂时可随便写，具体怎么分配还不是很清楚
    • 开启后以下
      
    • 测试：
    • 一、就能够在 VLC 中打开网络 URL，输入 rtmp 地址就能够测试了
    • 二、也可在 Xcode 项目中用 ijkplayer框架在模拟器中测试该地址（拉流）
• ffmpeg 命令测试 hls
  • 转换测试

ffmpeg -loglevel verbose -re -i /Users/HOWIE-CH/Desktop/1.mp4 -vcodec libx264 -vprofile baseline -acodec libmp3lame -ar 44100 -ac 1 -f flv rtmp://localhost:1935/hls/1

• • 命令后以下
    

+ 查看 而后你就能够在这个目录 /usr/local/var/www/hls 看到生成一个个ts的文件，还会生成一个你的 m3u8 的文件名称.m3u8的文件

+ 测试地址：http://localhost:8080/hls/你的m3u8的文件名称.m3u8
+ 测试方法
    一、用 safari 浏览测试
    二、也可在 Xcode 项目中用 ijkplayer框架在模拟器中测试该地址（拉流）

三、客户端推流

• 相关第三方框架：
  • GDLiveStreaming 是对开源框架 VideoCore 简单封装.提供视频录制,推送与存储
  • https://github.com/goodow/GDLiveStreaming.git

#import "ViewController.h"
#import <GDLiveStreaming/GDLRawDataOutput.h>
#import <GPUImage/GPUImageVideoCamera.h>
#import <GPUImage/GPUImageView.h>
@interface ViewController ()
@property (nonatomic, strong) GPUImageVideoCamera *camera;
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    //  1. 建立视频摄像头
    self.camera = [[GPUImageVideoCamera alloc] initWithSessionPreset:AVCaptureSessionPreset1280x720
                                                      cameraPosition:AVCaptureDevicePositionBack];
    //  2. 设置摄像头帧率
    self.camera.frameRate = 25;
    //  3. 设置摄像头输出视频的方向
    self.camera.outputImageOrientation = UIInterfaceOrientationPortraitUpsideDown;

    
    //  4. 建立用于展现视频的GPUImageView
    GPUImageView *imageView = [[GPUImageView alloc] init];
    imageView.frame = self.view.bounds;
    [self.view addSubview:imageView];

    //  4.1 添加GPUImageView为摄像头的的输出目标
    [self.camera addTarget:imageView];

    //  5. 建立原始数据输出对象
    GDLRawDataOutput *output = [[GDLRawDataOutput alloc] initWithVideoCamera:self.camera withImageSize:CGSizeMake(720, 1280)];

    //  5.1 添加数据输出对象为摄像头输出目标
    [self.camera addTarget:output];

    

    //  6.开启前置摄像头， 不写这句代码默认开启的是后置摄像头
    [self.camera rotateCamera];

    //  7.开始捕获视频
    [self.camera startCameraCapture];

    //  8.开始上传视频
    [output startUploadStreamWithURL:@"rtmp://192.168.33.245:1935/zhanghao" andStreamKey:@"room"];
}
@end

• mac 电脑(搭建 Nginx 服务器）网段和真机的网段最好是同一局域网网段下，或者用外网测试
• 真机作推流到 mac上(搭建 Nginx 服务器），而后用 Xcode 里模拟器当其余客户端拉流

• 真机 debug 打印
  

• 模拟器中
  

4、其余

• 直播要考虑的问题不少
  • 主要是延迟：转发环节越多，延迟越大；长链接会比短链接会下降延迟
  • 网络不稳定时，断线自动重连
  • ...
• 直播已有一些 SDK ，如暴风云直播、七牛云直播、网易云信直播 SDK、腾讯直播 SDK 等，可选性比较多，第三方框架也比较多，固然也有经过本身封装的协议进行直播的