如何实现一个c/s模式的flv视频点播系统

如何实现一个c/s模式的flv视频点播系统

一、写在前面

　　视频点播，是一个曾经很热，现如今依然很热的一项视频服务技术。本人最近致力于研究将各种视频格式应用于点播系统中，现已研究成功FLV, F4V, MP4, TS格式的视频点播解决方案，完全支持以上格式中存放H.264编码视频的情况，并将继续研究其他格式。

　　这里有一点需要说明的是，F4V本来指的是Adobe基于ISO/IEC 14496-12标准推出来的视频格式，与MP4格式相同，但因为国内许多的视频网站，均把存放H.264编码视频的FLV文件标注为.f4v格式，而这种文件的点播实现方式和普通的FLV是有所不同的，所以，为了避免更加混淆，我沿用了它们的命名方式，因此，“FLV”将仅指不包含H.264/AAC编码的一般FLV视频。

　　本文简单介绍如何实现一个简单的基于flv的视频点播系统。

二、FLV格式

　　FLV(Flash Video)是Adobe公司推出的视频格式，是一种专门用来在网络上传输的视频存储容器格式。其格式相对简单，不需要很大的媒体头部信息，因此加载速度极快。国内各大视频网站，均有采用FLV格式作为其点播、甚至直播的视频格式。FLV容器格式的主要特点是tag，整个FLV由Video Tag, Audio Tag以及其他Tag组成，没有映射表。

　　基本上，可以把FLV格式简要画为如下形式：

　　

　　其中，FLV Header指的是FLV的头部，只有9个字节，和常规的MP4文件头部相比，这个小太多了。FLV MetaData存放的是一些整个视频文件的媒体信息，包括作者、视频宽高、时长、关键帧列表等等，这些信息对于解析视频文件来说，当然很重要，不过可惜的是，因为FLV的MetaData是可有可无的，所以有不少FLV没有MetaData，而且即便有，其MetaData中的信息也是不正确的，这导致MetaData非常不值得信赖。所以，在解析FLV的时候，应该直接忽略FLV MetaData部分，通过遍历FLV的所有Tag，来获取相应的媒体信息。

三、方案

　　点播系统的实现，有几个关键点，最重要的应该是“播放网络流”和“拖动”这两点。其中，关于“拖动”，由于整个系统是基于网络的，客户端在拖动之后，必须重新向服务器端发送请求，服务器根据客户端的拖动请求，寻找最接近的拖动点，返回可以播放的数据流，从而完成点播拖动。

　　对于FLV来说，因为其格式简单，头部非常小，而MetaData可以不要，所以只需要寻找到关键帧，然后拼上FLV Header，就可以组成一个可播放的视频文件。如下图所示：

　　根据FLV格式的特点，以及拖动后生成新的可播放文件的方法，可以将flv点播系统设计成如下方案：

　　1. 服务器端

　　首先，解析flv文件，生成flv视频关键帧列表，表明时间和便宜量的对应关系。然后，当接收到客户端发来的数据请求时，根据客户端拖动的时间点的请求，找出时间距离最近的关键帧，根据偏移量，读取flv的文件数据，然后拼接flv的9字节文件头部（还需要再加上4个字节全零的pre tag size，共13字节），返回。

　　2. 客户端

　　客户端需要特别注意的，除了正确的解析视频流并播放，还需要小心时间轴的行进，因为用户拖动的时间位置并不一定是关键帧，所以，需要根据服务器返回的关键帧的真实时间，重新定位播放进度。

四、实现

　　服务器可以实现为一个http server，只需要提供http下载，在响应下载之前，需要完成之前所描述的逻辑。可以完全自己实现，可以直接使用现有的成熟web server，如果对性能要求很高，强烈推荐nginx，借助于nginx强大的处理性能，通过实现自己的nginx module，可以完成你所有的需求。

　　客户端播放器，对于不太熟悉播放器开发技术的，可基于libvlc，借助于vlc良好的网络播放能力，基本可以满足需要。

下面是前些日子做的一个演示程序，

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