Nginx RTMP 流媒体直播

1. RTMP协议介绍

       RTMP(Real Time Messaging Protocol)实时消息传送协议是Adobe Systems公司为Flash播放器和服务器之间音频、视频和数据传输开发的私有协议。

它有三种变种：

1)工作在TCP之上的明文协议，使用端口1935；

2)RTMPT封装在HTTP请求之中，可穿越防火墙；

3)RTMPS类似RTMPT，但使用的是HTTPS连接；

        RTMP协议就像一个用来装数据包的容器，这些数据可以是AMF格式的数据,也可以是FLV中的视/音频数据。一个单一的连接可以通过不同的通道传输多路网络流。这些通道中的包都是按照固定大小的包传输的。

 

   

                                           图1   RTMP交互图 

更多协议的细节可以参见《rtmp specification 1.0》

2. RTMP server

2.1当前的流媒体server

      现在主要有两种rtmp server，商业的和开源的。商业的比开源的支持的功能多，个人根据需要选择吧

  商业的有FMS Wowza

  开源RTMP server

  1.  red5 java  有名

  2.  crtmpserver c++ 支持多种rtmp协议，移动设备以及IPTV相关网络协议 http://www.rtmpd.com/ Erlyvideo erlong 有开源和商业版本 https//github.com/erlyvideo/erlyvideo h

 3.  aXeVideo haXe 一个实验性的，轻量级的服务器 http://code.google.com/p/haxevideo/ 

 4. FluorineFx .Net To be defined http://www/fluorinefx.com 

 5. nginx-rtmp c nginx模块 支持rtmp和HLS https://github.com/arut/nginx-rtmp-module

2.2 Wowza功能

      FMS是Adobe公司的产品，license非常昂贵。下面就wowza这个商业软件讲下流媒体Server，不仅仅是RTMP Server，在达到生产环境所需要的功能。wowza最突出的特定是多终端适应性，这个在如今多媒体融合的网络环境下有很强的实用意义。究其原理并无深入研究。国内尚为视讯是其代理公司。

      Wowza Media Server是一款高性能、多线程的流媒体服务器软件。专为多种终端设备提供音视频内容播放服务，支持iOS、windows、Android、BlackMerry等系统的终端设备，以HTTP、RTSP/ RTP、RTMP传输协议的流播放，还支持利用机顶盒进行播放的IPTV。

     通过对Wowza Media Server的深度定制开发，尚为网络视听管理系统实现了对网络音视频内容的采集、编码、编辑、转码、审核、播出与监控等完整的生命周期管理，突出了以下能力：

1) 自动化内容收录

　　对网络视频的录制，采用服务器端录制模式，满足从28Kbps到10Mbps码流范围的H.264编码流的自动化定时收录。

2) 快速在线编辑

云计算架构设计，服务器端处理。所有编辑任务都处在云端，对编辑机无要求，任务处理快捷简单。

　　对视频的处理包括切条、合并、去除广告、添加logo等操作。

　　支持同一素材多格式文件的一次性编辑处理，提高工作效率。

3) 云式转码

　　采用云转码技术开发的音视频文件转码、实时流转码，实现了不同格式、码率、分辨率、帧数等参数的自由转换，满足不同终端的播放需求。

4) 多终端发布支持

　　结合Wowza Media Server支持多协议多终端的特性，尚为网络视听系统一个平台即可支持多终端设备的视频访问，无论用任何设备都可访问所需的视频内容。

　　在对多终端内容统一管理的基础之上，还可实现了多终端视频的断点续播功能。用户的播放在一个终端上播放暂停后，用户的信息、节目信息以及断点信息立刻传送给其它终端，实现了不同终端间的断点续播。

5) 稳定的安全保障

　　全LINUX架构，保障系统的安全性。

　　自动支持负载均衡部署，可满足大并发用户的数据响应处理。

扩展性好，可随需增减流媒体服务器来变更系统承载的并发用户数。

除此之外，个人认为完善的DRM版权管理对于视频直播分发是非常重要的功能，服务器状态实时监控是对运营的高效稳定也有非常最要的功能。

3. Nginx-basedRTMP server

3.1  Nginx rtmp 功能点

1.   支持音视频直播

2.   支持flv/mp4视频格式，输入可以是文件或者HTTP流

3.   支持两种流的分发模式 pushand pull

4.   可以将直播流录制成flv文件

5.   H264/AAC编码

6.   支持在线转码 Onlinetranscoding with FFmpeg

7.   支持HLS (HTTP LiveStreaming)需要 libavformat (>= 8. 53.31.100) from ffmpeg (ffmpeg.org)

8.   HTTPcallbacks (publish/play/record/update etc)

9.   支持外部程序(exec)

10.  HTTPcontrol module for recording audio/video and dropping clients

11.  先进内存控制技术，可以在使用少量内存的情况下完成流畅的直播功能。

12 . 可以和以下协同工作。FMS server（Wirecast, FMS, Wowza,）Player（JWPlayer, FlowPlayer, StrobeMediaPlayback,）外部程序（ffmpeg,avconv,rtmpdump,flvstreamer ）

13. Statistics in XML/XSL in machine- & human- readable form

14.  支持跨平台 Linux/FreeBSD/MacOS

项目地址

https://github.com/arut/nginx-rtmp-module

nginx-rtmp-module Directives

https://github.com/arut/nginx-rtmp-module/wiki/Directives

      总的来说Nginx-RTMP是个比较轻量的项目，可以满足直播的采集，编码和分发工作，该项目丰富的完善了nginx对视频的支持，特别的nginx-rtmp实现了对HLS的支持。

3.2 编译nginx rtmp模块

编译安装，和其他nginx模块一样

./configure--add-module=/path/to/nginx-rtmp-module

对于HLS的支持，需要额外的一个模块 .

./configure--add-module=/path/to/nginx-rtmp-module--add-module=/path/to/nginx-rtmp-module/hls

 

3.3 配置以及功能介绍

RTMP 直播的一般格式是rtmp：//youdomain.com/app/name，其中app的名字对于application的名字，

1.      下列是直播的配置，app是live。

application live {

    live on;

}

2.    配置支持访问控制，你可以指定允许发布的IP以及允许收看的IP:

application live {

    live on;

    allow publish 127.0.0.1;

    deny publish all;

    allow play all;

3.   支持Multi-worker streaming工作方式，需要指令rtmp_auto_push on支持，这样nginx有多个worker的情况下，可以将流分发到多个进程进行处理，充分利用服务器资源。

rtmp_auto_push on;

rtmp {

    server {

        listen 1935;

        chunk_size 4000;

        # TV mode: one publisher, many subscribers

        application mytv {

            live on;

        }

    }

}

4. 流转码的功能，下面的例子使用了exec这种使用外部程序ffmpeg的功能.  Ffmpeg是一个强大的媒体处理工具，几乎可以做任意有关video/audio的处理。更多ffmpeg与RTMP流媒体连接用法可以参考以下链接。

http://www.chinavideo.org/viewthread.php?tid=15423 

# Transcoding (ffmpeg needed)

application big {

            live on;

            # Multiple exec lines can be specified.

            exec /usr/bin/ffmpeg -re -i rtmp://localhost:1935/$app/$name -vcodec flv -acodec copy -s 32x32 -f flv rtmp://localhost:1935/small/${name};

}

application small {

            live on;

            # Video with reduced resolution comes here from ffmpeg

}

5.Push和pull模式，用在多个server协助的情况下，输出流可以push，输入流可以pull 

        application mypush {

            live on;

            # Every stream published here

            # is automatically pushed to 

            # these two machines

            push rtmp1.example.com;

            push rtmp2.example.com:1934;

        }

        application mypull {

            live on;

            # Pull all streams from remote machine

            # and play locally

            pull rtmp://rtmp3.example.com pageUrl=www.example.com/index.html;

        }

3.4 用nginx-rtmp-module搭建直播环境

1.      需要准备视频源，这个可以使用ffmpeg模拟，或者通过FMS采集。使用ffmpeg比较方便，例如ffmpeg -re -i /root/test123.flv -f flv rtmp://192.168.100.135/myapp/test，这样一条命令就可以发布一个直播源。

2.      配置nginx-rtmp，完成相关功能配置，可以参考以上描述。

3.      搭建客户端测试环境，本文测试播放器使用的是jwplayer

 

https://github.com/arut/nginx-rtmp-module项目里面test目录下有相关的播放器设置和配置文件。

配置文件

 worker_processes  1;

 error_log  logs/error.log debug;
 #error_log  logs/error.log  notice;
 #error_log  logs/error.log  info;

 #pid        logs/nginx.pid;

 events {
     worker_connections  1024;
 }

 rtmp {
     server {
         listen 1935;
         chunk_size 128;
         publish_time_fix off;

         application myapp {
             live on;
             record keyframes;
             record_path /tmp;

             record_max_size 128K;
             record_interval 30s;

             record_suffix .flv;

             on_publish http://localhost:8080/publish;
             on_play http://localhost:8080/play;
             on_record_done http://localhost:8080/record_done;
         }

         application myapp2 {
             live on;
         }

 #        application mypull {
 #            live on;
 #            pull myapp mystream localhost;
 #        }

 #        application mypush {
 #            live on;
 #            push myapp mystream localhost;
 #            push myapp2 mystream localhost;
 #        }
     }
 }

 http {
     server {
         listen      8080;
         location /publish {
             return 201;
         }

         location /play {
             return 202;
         }

         location /record_done {
             return 203;
         }

         location /stat {
             rtmp_stat all;
             rtmp_stat_stylesheet stat.xsl;
         }

         location /stat.xsl {
             root /home/wujianzhi/nginx-rtmp-module/;
         }

         location /rtmp-publisher {
             root /home/wujianzhi/nginx-rtmp-module/test;
         }
         location / {
             root /home/wujianzhi/nginx-rtmp-module/test/www;
         }


     }
 }

测试用例：

/home/wujianzhi/nginx-rtmp-module/test/rtmp-publisher

/home/wujianzhi/nginx-rtmp-module/test/www

测试URL：

http://10.211.55.5:8080/index.html

http://10.211.55.5:8080/rtmp-publisher/player.html

测试的文件在rtmp_publisher文件夹下：如果测试不成功，修改文件的地址，如publisher.html，将localhost改成服务器ip