rtmp+flv服务搭建与基于python的flv流获取 |
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rtmp+flv服务搭建与基于python的flv流获取
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背景
最近有个项目，用户可以在微信小程序上直接预览监控点，而不用额外下载 APP 之前只能通过 APP 预览，基联 APP 的接口编写过模拟多路并行预览的工具 但是小程序的鉴权方式完全不一致，而且预览流程也完全不一样（基于 HTTP+FLV），针对小程序的预览模拟，需要编写另外的脚本工具 另外也立项了 RTMP 推流的需求，为了提前了解下相关协议，也为了方便脚本调试，尝试在本地搭建了相关服务并进行了脚本模拟拉流测试 本地服务搭建本地搭建的推流、拉流框架如下： 
启动 nginx，开启 RTMP 服务，配置 HTTP 开启 FLV 服务
通过 ffmpeg 将视频文件转码推流到 RTMP 服务
通过 VLC 等拉流工具，使用 RTMP 协议或 FLV 协议进行拉流
nginx-http-flv-module 源码编译
nginx 本身是不支持流媒体功能的，开发者们为其添加了额外的流媒体功能，比如开源的 nginx-http-flv-module 但需要重新编译 Windows 上源码编译 nginx 环境配置很麻烦，直接找编译好的包，解压就能使用 万恶的 CSDN 上倒是有很多，但都要付费下载 经过不懈努力终于在 github 上找到了一个编译好的包：https://github.com/chen-jia-hao/nginx-win-httpflv-1.19.0 nginx 配置文件修改修改 conf/nginx.conf worker_processes 1; #error_log logs/error.log; #error_log logs/error.log notice; #error_log logs/error.log info; #error_log logs/error.log debug; #pid logs/nginx.pid; events { worker_connections 1024; } rtmp_auto_push on; rtmp_auto_push_reconnect 1s; rtmp_socket_dir temp; # 添加RTMP服务 rtmp { server { listen 1935; # 监听端口 chunk_size 4000; application live { live on; gop_cache on; # GOP缓存，on时延迟高，但第一帧画面加载快。off时正好相反，延迟低，第一帧加载略慢。 } } } # HTTP服务 http { include mime.types; default_type application/octet-stream; #access_log logs/access.log main; server { listen 80; # 监听端口 location / { add_header Access-Control-Allow-Origin *; add_header Access-Control-Allow-Methods 'GET, POST, OPTIONS'; add_header Access-Control-Allow-Headers 'DNT,X-Mx-ReqToken,Keep-Alive,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type,Authorization'; if ($request_method = 'OPTIONS') { return 204; } root html; } location /live { flv_live on; #打开HTTP播放FLV直播流功能 chunked_transfer_encoding on; #支持'Transfer-Encoding: chunked'方式回复 add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '*'; #添加额外的HTTP头 add_header 'Access-Control-Allow-Credentials' 'true'; #添加额外的HTTP头 } location /stat.xsl { root html; } location /stat { rtmp_stat all; rtmp_stat_stylesheet stat.xsl; } location /control { rtmp_control all; #rtmp控制模块的配置 } } } 启动 nginx start nginx -c conf/nginx.conf ffmpeg 推流 ffmpeg -stream_loop -1 -re -i 诸葛亮王朗.mp4 -vcodec libx264 -acodec aac -f flv rtmp://localhost:1935/live/123 VLC 拉流VLC 媒体-打开网络串流： http://localhost/live?port=1935&app=live&stream=123随后即可播放： 
Python 获取 FLV 视频流
因为目的是模拟多路并发预览，考虑用 Python 脚本实现多路并行获取 FLV 视频流，调研对比了多种实现方案 基于 OpenCV 库OpenCV 库提供了简单的 API，可直接获取网络视频流保存到本地文件： import cv2 def save_video(flv_url): cap = cv2.VideoCapture(flv_url) fps = cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS) size = (int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH)), int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))) fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc('F', 'L', 'V', '1') video_file = 'video/test.flv' out_video = cv2.VideoWriter(video_file, fourcc, fps, size) rval, frame = cap.read() while rval: out_video.write(frame) rval, frame = cap.read() cv2.waitKey(1) cap.release() out_video.release()实测保存的本地文件可以用 VLC 或 ffplay 直接播放 但我的需求是模拟多路并发预览，OpenCV 库提供的获取流方法是阻塞式的，没法套用已有的 async 协程框架，想要实现多并发得用多线程等方式实现 为了复用之前的框架，同时也为了更深入地理解 FLV 协议，还是决定用 asyncio 直接建立 Socket 连接试试 基于 Socket 连接HTTP-FLV，即将音视频数据封装成 FLV，然后通过 HTTP 协议传输给客户端。 建立连接后，需要发送 FLV 协议规定的 HTTP 请求头，比如用 VLC 拉流，抓包看到建立 TCP 连接后，发送的 HTTP 请求及响应如下： 
因为服务器并不知道流的长度，所以响应的 HTTP 头并没有携带 Content-Length 字段，而是携带 Transfer-Encoding: chunked 字段，这样客户端就会一直接收数据了 编写脚本用 asyncio 直接建立 Socket 连接，获取数据保存到本地文件： import asyncio import async_timeout from urllib.parse import urlparse async def save_video(flv_url): video_file = "video/test.flv" if os.path.exists(video_file): os.remove(video_file) flv_hostname = urlparse(flv_url).hostname flv_port = "80" flv_path = urlparse(flv_url).path flv_query = urlparse(flv_url).query try: with async_timeout.timeout(20): reader, writer = await asyncio.open_connection(flv_hostname, flv_port) print("Flv Server Connected") except asyncio.TimeoutError: print("Connection Timeout!") except ConnectionError: print("Connection Failed!") try: header = """GET {}?{} HTTP/1.1 Host: {} Accept: */* Accept-Language: zh_CN User-Agent: VLC/3.0.8 LibVLC/3.0.8 Range: bytes=0- """.format(flv_path, flv_query, flv_hostname) writer.write(header.encode()) await writer.drain() recv_data = await reader.read(1024) recv_header = recv_data.split(b'\r\n\r\n')[0] print(recv_header.decode()) if 'HTTP/1.1 200 OK' in recv_header.decode(): print("Video Get Success") if recv_data.split(b'\r\n\r\n')[1]: flv_header_index = recv_data.split(b'\r\n\r\n')[1].find(b'\x46\x4C\x56') flv_header = recv_data.split(b'\r\n\r\n')[1][flv_header_index:] with open(video_file, 'wb') as fd: fd.write(flv_header) else: recv_data = await reader.read(1024) flv_header_index = recv_data.find(b'\x46\x4C\x56') flv_header = recv_data[flv_header_index:] with open(video_file, 'wb') as fd: fd.write(flv_header) while True: recv_data = await reader.read(1024) with open(video_file, 'wb') as fd: fd.write(recv_data) except ConnectionError: print("Connection Failed!")其中 b'\x46\x4C\x56' 对应 FLV，即 FLV 头部，从服务器响应的 FLV 头部开始的数据保存到文件中，但是保存下来的文件却无法通过 ffplay 或 VLC 播放 对比保存的文件内容，与抓包结果一致： 
再对比通过 OpenCV 保存的文件，虽然可以播放，但是与抓包结果的 FLV 头部却不一样： 
说明 OpenCV 在获取视频流数据、保存到文件的时候就对头部做了一些处理，让其可以正常播放 而直接把通过 Socket 获取到的二进制数据保存到文件，其 FLV 头部并不是合法的格式，所以无法直接播放 基于 requests查找资料的时候发现，基于 requests 库可以直接用 get 方法获取 HTTP-FLV 数据，同样可以保存到文件： import requests def save_video_requests(flv_url): video_file = "video/test_requests.flv" if os.path.exists(video_file): os.remove(video_file) chunk_size = 1024 response = requests.get(flv_url, stream=True, verify=False) with open(video_file, 'wb') as file: for data in response.iter_content(chunk_size = chunk_size): file.write(data) file.flush()尝试了一下发现此方法保存的文件同样可以直接播放，对比抓包结果与文件内容如下： 
发现好像保存的文件就是去掉了抓包结果中的一些换行符（0d0a），部分换行符前面还有一些数据，看来也是保存的时候底层做了一些处理。 其实换行符和部分换行符前面的数据是 HTTP 分块传输编码规则导致的： 每个分块包含两个部分，长度头和数据块； 长度头是以 CRLF（回车换行，即 \r\n）结尾的一行明文，用 16 进制数字表示长度； 数据块紧跟在长度头后，最后也用 CRLF 结尾，但数据不包含 CRLF； 最后用一个长度为 0 的块表示结束，即 0\r\n\r\n。
所以我们只要在保存数据的时候，只保存 chunked data，把 length 和换行符都过滤掉就可以了 这原理看起来简单，但真要直接处理二进制数据还比较复杂 不过既然 requests 可以实现，那协程的 aiohttp 应该也可以吧 基于 aiohttp import aiohttp async def save_video_aiohttp(flv_url): video_file = "video/test_aiohttp.flv" if os.path.exists(video_file): os.remove(video_file) chunk_size = 1024 conn = aiohttp.TCPConnector() async with aiohttp.ClientSession(connector=conn) as session: async with session.get(flv_url) as response: with open(video_file, 'wb') as file: while True: data = await response.content.read(chunk_size) if not data: break file.write(data) file.flush()测试能通过 ffplay 和 VLC 正常播放，aiohttp 套入协程框架也很方便，最终就决定用这种方式了 参考 https://www.cnblogs.com/hhmm99/p/16050844.html https://github.com/winshining/nginx-http-flv-module https://github.com/chen-jia-hao/nginx-win-httpflv-1.19.0 https://www.cnblogs.com/vczf/p/14813438.html https://blog.csdn.net/Enderman_xiaohei/article/details/102626855 |
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