FFserver服務器實現WebM格式視頻直播

時間 2019-11-19

標籤 ffserver 服務器實現 webm 格式視頻直播简体版

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WebM格式視頻流播放能夠經過HTML5在瀏覽器中實現，目前Chrome和FireFox都已經支持了該視頻格式。WebM解碼器在VP8引擎中實現，而且針對互聯網特色作了不少優化。優勢是在HTML5中實現，真正的實現了平臺無關性，全部採用VP8引擎的瀏覽器均可以直接播放WebM格式的視頻。固然不少瀏覽器並不是VP8引擎的，並且沒有哪一個知名的流服務器支持WebM。這也是WebM的窘境。如今介紹一下大名鼎鼎的如何用FFmpeg做爲WebM的流服務器。html

0. FFserver

FFserver是一個流服務器，能夠幫你將音視頻內容轉換成流在互聯網上傳輸。它可以收集多個輸入流，並轉碼->重鑄->廣播每個流。以下圖所示，linux

多個輸入源被「喂」到廣播服務器，這些多媒體內容就會分發到多個客戶端。上圖的目的是顯示地代表你的流系統可以被分紅多個塊部署到網絡上，容許你廣播不一樣的在線內容，而不須要改變流媒體系統的結構。web

FFserver有如下四個組成部分：輸入源(Input sources)、供稿方(Feeds)、流組件(Streams)、媒體播放器(Media Player)。以下圖所示ubuntu

輸入源(Input Source)

輸入源並不是是ffserver內部結構的一部分，一般傾向於使用外部應用發送音視頻流到ffserver。因爲FFmpeg大多用於輸入源，本文以ffmpeg爲例。首先輸入源將鏈接到服務器並將本身綁定給一個供稿方。這裏一個供稿方只能綁定一個源，所以只有供稿方未綁定時，才能接入輸入源。一個輸入源能夠容許綁定到多個供稿方，可是隻有輸入源須要產生多個流媒體時，這樣作纔是有意義的。輸入源提供相同的流媒體給不一樣的供稿方是無心義的，由於ffserver能夠將供稿方提供給不一樣的流媒體。瀏覽器

供稿方(Feed)

供稿方是ffserver內部的一個組件，他的目的是將一個輸入流綁定給一個或者多個輸出流。將一個供稿方綁定給多個輸出流是有意義的，由於你可能會須要這個輸出流同時輸出不一樣的多媒體格式。簡單來講，每個供稿方邏輯上表明瞭一個輸入流。服務器

流組件(Stream)

一個流組件是ffserver的一個內部組件，表示一個接入點，任何一個但願觀看這個流的客戶端均可以接入。舉例來說，對於同一個輸入流，若是你但願輸出一個高清視頻和一個小尺寸的手機視頻，你就能夠將這個供稿方綁定到兩個流組件上。供稿方和劉組件最大的區別是一個流組件能夠與客戶端創建多條鏈接，而一個供稿方一般只鏈接一個流組件。網絡

播放器

播放器不是ffserver的組成部分，他只是表明了鏈接到流媒體服務器關心媒體內容的客戶端。併發

1. 配置FFserver

當客戶端機器實際的接入時，FFserver將成爲一個守護進程。它須要足夠的帶寬向全部鏈接的客戶端傳輸視頻流。視頻流編碼經過FFmpeg實現，因此運行FFserver的主機並不須要很強的計算能力。app

下面是FFserver.conf的一個例子，服務器定義了一個Feed和一個Stream。Feed做爲流的輸入源頭，向Stream輸出視頻。Stream接收來自Feed的流，轉碼爲WebM格式，根據定義的比特率和編解碼器實現編碼。客戶端經過訪問Stream就能夠得到WebM的直播流。服務器的另外一個組件是status.xml，用於觀察各個流的狀態。ide

Port 8090                      # Port to bind the server to
BindAddress 0.0.0.0
MaxHTTPConnections 2000
MaxClients 1000
MaxBandwidth 10000             # Maximum bandwidth per client
                               # set this high enough to exceed stream bitrate
CustomLog -
NoDaemon                       # Remove this if you want FFserver to daemonize after start

<Feed feed1.ffm>               # This is the input feed where FFmpeg will send
   File ./feed1.ffm            # video stream.
   FileMaxSize 64M              # Maximum file size for buffering video
   ACL allow 127.0.0.1         # Allowed IPs
</Feed>

<Stream test.webm>              # Output stream URL definition
   Feed feed1.ffm              # Feed from which to receive video
   Format webm

   # Audio settings
   AudioCodec vorbis
   AudioBitRate 64             # Audio bitrate

   # Video settings
   VideoCodec libvpx
   VideoSize 720x576           # Video resolution
   VideoFrameRate 25           # Video FPS
   AVOptionVideo flags +global_header  # Parameters passed to encoder
                                       # (same as ffmpeg command-line parameters)
   AVOptionVideo cpu-used 0
   AVOptionVideo qmin 10
   AVOptionVideo qmax 42
   AVOptionVideo quality good
   AVOptionAudio flags +global_header
   PreRoll 15
   StartSendOnKey
   VideoBitRate 400            # Video bitrate
</Stream>

<Stream status.html>            # Server status URL
   Format status
   # Only allow local people to get the status
   ACL allow localhost
   ACL allow 192.168.0.0 192.168.255.255
</Stream>

<Redirect index.html>    # Just an URL redirect for index
   # Redirect index.html to the appropriate site
   URL http://www.ffmpeg.org/
</Redirect>

ffserver啓動時默認查看 /etc/ffserver.conf 配置文件，你能夠經過-f選項控制查閱的配置文件。

ffserver -f ffserver.conf

運行結果以下圖，這樣ffserver就成功啓動了。

打開http://localhost:8090/status.html能夠看到當前server中各個流的狀態。

2. 向FFserver接入視頻流

FFserver啓動以後，須要向http://localhost:8090/feed1.ffm接入視頻流。注意，這裏不須要指定編碼格式，FFserver會從新編碼。

視頻流的來源能夠是文件、攝像頭或者錄製屏幕。

1 好比從文件得到一個視頻流並接入到FFM中。

 ffmpeg -i testvideo.mp4 http://localhost:8090/feed1.ffm

這樣ffmpeg將從testvideo中獲取視頻，併發送到feed1.ffm中，而後Stream對feed1.ffm編碼。若是但願ffmpeg以視頻預設的幀率來feed數據，就須要用-re命令強制按照時間戳feed視頻數據。如

ffmpeg -re -i testvideo.mp4 http://localhost:8090/feed1.ffm

運行結果以下：

ffmpeg version N-56125-gb4e1630-syslin Copyright (c) 2000-2013 the FFmpeg developers
  built on Sep  9 2013 15:23:52 with gcc 4.4.7 (Ubuntu/Linaro 4.4.7-2ubuntu1)
  configuration: --prefix=/usr/local/ffmpeg --enable-shared --enable-nonfree --enable-gpl --enable-pthreads --disable-yasm --enable-libopencore-amrnb --enable-libopencore-amrwb --enable-libfaac --enable-libmp3lame --enable-libtheora --enable-libvorbis --enable-libx264 --enable-libxvid --enable-libvpx --enable-x11grab --extra-cflags=-I/usr/local/ffmpeg/include/ --extra-ldflags=-L/usr/local/ffmpeg/lib --enable-version3 --extra-version=syslin
  libavutil      52. 43.100 / 52. 43.100
  libavcodec     55. 31.101 / 55. 31.101
  libavformat    55. 16.101 / 55. 16.101
  libavdevice    55.  3.100 / 55.  3.100
  libavfilter     3. 84.100 /  3. 84.100
  libswscale      2.  5.100 /  2.  5.100
  libswresample   0. 17.103 /  0. 17.103
  libpostproc    52.  3.100 / 52.  3.100
Input #0, mov,mp4,m4a,3gp,3g2,mj2, from 'testvideo.mp4':
  Metadata:
    major_brand     : isom
    minor_version   : 1
    compatible_brands: isomavc1
    creation_time   : 2013-07-14 17:16:27
  Duration: 00:03:14.75, start: 0.000000, bitrate: 392 kb/s
    Stream #0:0(und): Video: h264 (Constrained Baseline) (avc1 / 0x31637661), yuv420p, 320x240 [SAR 1:1 DAR 4:3], 255 kb/s, 20 fps, 20 tbr, 20k tbn, 40 tbc (default)
    Metadata:
      creation_time   : 2013-07-14 17:16:27
      handler_name    : mctemp69368b9542f0253c7.264#video:fps=20:par=1:1 - Imported with GPAC 0.5.0-rev4065
    Stream #0:1(und): Audio: aac (mp4a / 0x6134706D), 44100 Hz, stereo, fltp, 135 kb/s (default)
    Metadata:
      creation_time   : 2013-07-14 17:16:27
      handler_name    : GPAC ISO Audio Handler
[libvpx @ 0x9bd940] v1.1.0
Output #0, ffm, to 'http://localhost:8090/feed1.ffm':
  Metadata:
    major_brand     : isom
    minor_version   : 1
    compatible_brands: isomavc1
    creation_time   : now
    encoder         : Lavf55.16.101
    Stream #0:0(und): Audio: vorbis (libvorbis), 22050 Hz, mono, fltp, 64 kb/s (default)
    Metadata:
      creation_time   : 2013-07-14 17:16:27
      handler_name    : GPAC ISO Audio Handler
    Stream #0:1(und): Video: vp8 (libvpx), yuv420p, 720x576 [SAR 16:15 DAR 4:3], q=10-42, 400 kb/s, 1000k tbn, 20 tbc (default)
    Metadata:
      creation_time   : 2013-07-14 17:16:27
      handler_name    : mctemp69368b9542f0253c7.264#video:fps=20:par=1:1 - Imported with GPAC 0.5.0-rev4065
Stream mapping:
  Stream #0:1 -> #0:0 (aac -> libvorbis)
  Stream #0:0 -> #0:1 (h264 -> libvpx)
Press [q] to stop, [?] for help
frame=   11 fps=1.9 q=0.0 size=       4kB time=00:00:00.41 bitrate=  78.9kbits/s
frame=   13 fps=2.0 q=0.0 size=       4kB time=00:00:00.41 bitrate=  78.9kbits/s
frame=   16 fps=2.2 q=0.0 size=       4kB time=00:00:00.41 bitrate=  78.9kbits/s
frame=   18 fps=2.2 q=0.0 size=       4kB time=00:00:00.41 bitrate=  78.9kbits/s
frame=   19 fps=2.1 q=0.0 size=       4kB time=00:00:00.43 bitrate=  74.8kbits/s
frame=   22 fps=2.3 q=0.0 size=       4kB time=00:00:00.90 bitrate=  36.3kbits/s
frame=   25 fps=2.4 q=0.0 size=      16kB time=00:00:00.90 bitrate= 145.2kbits/s
frame=   26 fps=2.2 q=0.0 size=      20kB time=00:00:00.90 bitrate= 181.5kbits/s
frame=   27 fps=2.2 q=0.0 size=      20kB time=00:00:00.90 bitrate= 181.5kbits/s
frame=   35 fps=2.7 q=0.0 size=      24kB time=00:00:01.39 bitrate= 141.4kbits/
......

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2 錄製屏幕並接入到FFM中

ffmpeg -f x11grab -r 25 -s 640x512 -i :0.0 -f alsa -i pulse http://localhost:8090/feed1.ffm

這裏有兩個-f，第一個指的是視頻流，第二個指的是音頻流。視頻流是抓取屏幕造成視頻，-r設置幀率爲25幀/s，-s設置抓取圖像大小爲640x512，-i設置錄製視頻的初始座標。音頻流設置爲alsa(Advanced Linux Sound Architecture)，從Linux系統中獲取音頻。這其中這樣ffmpeg能夠錄製屏幕feed到feed1.ffm中。運行結果以下：

ffmpeg version N-56125-gb4e1630-syslin Copyright (c) 2000-2013 the FFmpeg developers
  built on Sep  9 2013 15:23:52 with gcc 4.4.7 (Ubuntu/Linaro 4.4.7-2ubuntu1)
  configuration: --prefix=/usr/local/ffmpeg --enable-shared --enable-nonfree --enable-gpl --enable-pthreads --disable-yasm --enable-libopencore-amrnb --enable-libopencore-amrwb --enable-libfaac --enable-libmp3lame --enable-libtheora --enable-libvorbis --enable-libx264 --enable-libxvid --enable-libvpx --enable-x11grab --extra-cflags=-I/usr/local/ffmpeg/include/ --extra-ldflags=-L/usr/local/ffmpeg/lib --enable-version3 --extra-version=syslin
  libavutil      52. 43.100 / 52. 43.100
  libavcodec     55. 31.101 / 55. 31.101
  libavformat    55. 16.101 / 55. 16.101
  libavdevice    55.  3.100 / 55.  3.100
  libavfilter     3. 84.100 /  3. 84.100
  libswscale      2.  5.100 /  2.  5.100
  libswresample   0. 17.103 /  0. 17.103
  libpostproc    52.  3.100 / 52.  3.100
[x11grab @ 0x221d280] device: :0.0 -> display: :0.0 x: 0 y: 0 width: 640 height: 512
[x11grab @ 0x221d280] shared memory extension found
Input #0, x11grab, from ':0.0':
  Duration: N/A, start: 1378727353.224054, bitrate: 314258 kb/s
    Stream #0:0: Video: rawvideo (BGR[0] / 0x524742), bgr0, 640x512, 314258 kb/s, 29.97 tbr, 1000k tbn, 29.97 tbc
Guessed Channel Layout for  Input Stream #1.0 : stereo
Input #1, alsa, from 'pulse':
  Duration: N/A, start: 1378727353.299919, bitrate: 1536 kb/s
    Stream #1:0: Audio: pcm_s16le, 48000 Hz, stereo, s16, 1536 kb/s
[swscaler @ 0x21ff040] deprecated pixel format used, make sure you did set range correctly
[libvpx @ 0x225e100] v1.1.0
Output #0, ffm, to 'http://localhost:8090/feed1.ffm':
  Metadata:
    creation_time   : now
    encoder         : Lavf55.16.101
    Stream #0:0: Audio: vorbis (libvorbis), 22050 Hz, mono, fltp, 64 kb/s
    Stream #0:1: Video: vp8 (libvpx), yuv420p, 720x576, q=10-42, 400 kb/s, 1000k tbn, 29.97 tbc
Stream mapping:
  Stream #1:0 -> #0:0 (pcm_s16le -> libvorbis)
  Stream #0:0 -> #0:1 (rawvideo -> libvpx)
Press [q] to stop, [?] for help
frame=   22 fps=0.0 q=0.0 size=       4kB time=00:00:00.44 bitrate=  73.0kbits/s
frame=   37 fps= 36 q=0.0 size=     160kB time=00:00:00.92 bitrate=1411.3kbits/s
frame=   51 fps= 33 q=0.0 size=     220kB time=00:00:01.28 bitrate=1405.5kbits/s
frame=   66 fps= 32 q=0.0 size=     284kB time=00:00:01.40 bitrate=1660.1kbits/s
......

View Code

3 從攝像頭獲取視頻發送到feed1.ffm中

ffmpeg -f video4linux2 -s 640x480 -r 25 -i /dev/video0 -f alsa -i pulse http://localhost:8090/feed1.ffm

video4linux2是負責從攝像頭中獲取視頻的插件，/dev/video0就是攝像頭映射的文件。運行結果以下

ffmpeg version N-56125-gb4e1630-syslin Copyright (c) 2000-2013 the FFmpeg developers
  built on Sep  9 2013 15:23:52 with gcc 4.4.7 (Ubuntu/Linaro 4.4.7-2ubuntu1)
  configuration: --prefix=/usr/local/ffmpeg --enable-shared --enable-nonfree --enable-gpl --enable-pthreads --disable-yasm --enable-libopencore-amrnb --enable-libopencore-amrwb --enable-libfaac --enable-libmp3lame --enable-libtheora --enable-libvorbis --enable-libx264 --enable-libxvid --enable-libvpx --enable-x11grab --extra-cflags=-I/usr/local/ffmpeg/include/ --extra-ldflags=-L/usr/local/ffmpeg/lib --enable-version3 --extra-version=syslin
  libavutil      52. 43.100 / 52. 43.100
  libavcodec     55. 31.101 / 55. 31.101
  libavformat    55. 16.101 / 55. 16.101
  libavdevice    55.  3.100 / 55.  3.100
  libavfilter     3. 84.100 /  3. 84.100
  libswscale      2.  5.100 /  2.  5.100
  libswresample   0. 17.103 /  0. 17.103
  libpostproc    52.  3.100 / 52.  3.100
[video4linux2,v4l2 @ 0xdc03c0] The V4L2 driver changed the video from 640x512 to 640x480
[video4linux2,v4l2 @ 0xdc03c0] The driver changed the time per frame from 1/25 to 1/30
Input #0, video4linux2,v4l2, from '/dev/video0':
  Duration: N/A, start: 415.173405, bitrate: 147456 kb/s
    Stream #0:0: Video: rawvideo (YUY2 / 0x32595559), yuyv422, 640x480, 147456 kb/s, 30 fps, 30 tbr, 1000k tbn, 1000k tbc
Guessed Channel Layout for  Input Stream #1.0 : stereo
Input #1, alsa, from 'pulse':
  Duration: N/A, start: 1378794986.966378, bitrate: 1536 kb/s
    Stream #1:0: Audio: pcm_s16le, 48000 Hz, stereo, s16, 1536 kb/s
[libvpx @ 0xde7f20] v1.1.0
Output #0, ffm, to 'http://172.26.176.6:8090/video.ffm':
  Metadata:
    creation_time   : now
    encoder         : Lavf55.16.101
    Stream #0:0: Audio: vorbis (libvorbis), 22050 Hz, mono, fltp, 64 kb/s
    Stream #0:1: Video: vp8 (libvpx), yuv420p, 720x576, q=10-42, 400 kb/s, 1000k tbn, 25 tbc
Stream mapping:
  Stream #1:0 -> #0:0 (pcm_s16le -> libvorbis)
  Stream #0:0 -> #0:1 (rawvideo -> libvpx)
Press [q] to stop, [?] for help
frame=   15 fps=0.0 q=0.0 size=       4kB time=00:00:00.42 bitrate=  77.5kbits/s
frame=   27 fps= 27 q=0.0 size=      16kB time=00:00:00.79 bitrate= 165.8kbits/s
frame=   40 fps= 27 q=0.0 size=      32kB time=00:00:01.27 bitrate= 205.4kbits/s
......