websocket+node实现直播(弱鸡版)

心血历程

这部分主要是写在写这些的时候遇到的问题以及换思路的过程，可以之间看正文
在之前我也写过直播功能，并且与websocket相结合实现了直播弹幕。只不过直播是使用的腾讯云的，而不是手写的直播推流拉流，这次又有一个新的项目，和直播息息相关(直播自习平台)，所以就想着使用原生的写直播推流、拉流，搞了两天，实现了一个基础版本的直播。
这两天搞直播也挺难受的，原本我和后端想的和之前写项目一样，一个拉流地址，一个推流地址，不过后端写好之后也用软件测试了一下可行，兴高采烈的给我说写好了，既然后端接口写好了，剩下的就是前端去交互了，经过一段时间的交互，拉流报错，推流也报错，经过一番百度原来是浏览器不支持rtmp协议，只能另寻它法，最后想到使用websocket去连接，我把采集到的音视频流数据传输给后端，后端在传输给我，我再统一处理，写好之后发现了一个小问题就是每次推流与拉流之间都会闪一下，原本想着使用mediaSource视频流去搞一下，不过最后发现视频格式对于不同浏览器的要求是不一样的，而且浏览器对于视频格式要求也比较严，最后就不搞了。经过与后端的商量，最终决定项目中写两版直播，一版是原生写的，一版是使用腾讯云直播写的。下面就进入正文吧。

直播常见协议

1. RTMP
   RTMP（Real-Time Messaging Protocol）是一种用于音频、视频和数据传输的协议。它最初由Adobe开发，用于在Flash播放器和媒体服务器之间进行实时通信。RTMP通过建立持久的连接来传输流媒体数据，支持实时的流媒体传输和即时通信。
2. HTTP-FLV
   HTTP-FLV（HTTP-Flash Video）是一种基于HTTP协议的流媒体传输协议。它是由阿里巴巴开发的，用于在Web浏览器中播放Flash视频。HTTP-FLV通过HTTP协议传输FLV（Flash Video）格式的视频，可以实现低延迟的视频直播和点播。
3. HLS
   HLS（HTTP Live Streaming）是一种由苹果公司开发的流媒体传输协议。它通过将视频和音频切片成小的TS（Transport Stream）文件，并使用HTTP协议传输这些文件，实现了在不同网络环境下的自适应流媒体传输。HLS支持多种编码格式和分辨率的视频，可以在iOS设备和Web浏览器上播放。
   总的来说RTMP是一种实时的流媒体传输协议，适用于实时通信和互动性较高的应用；HTTP-FLV是一种基于HTTP协议的低延迟流媒体传输协议，适用于Web浏览器中的Flash视频播放；HLS是一种适用于不同网络环境下的自适应流媒体传输协议，适用于iOS设备和Web浏览器的播放。
   直播基本流程
   

看上图可知直播分为以下三个步骤：

1. 视频/音频采集(推流)
2. 流媒体服务器(用于推流/拉流的中转服务器)
3. 播放(拉流)
   对于前端来说推流以及拉流都是我们所要操心的事，而后端要做的是中转服务器作用

直播代码

经过以上的说明，大家对直播有了一个简单的了解，那么我们之间上代码
node端(需要下载ws第三方库)

const WebSocket = require("ws");

const wss = new WebSocket.Server({
  port: 3000,
});

wss.on("connection", (ws) => {
  ws.on("message", (msg) => {
    wss.clients.forEach((ws) => {
      ws.send(msg);
    });
  });
});

node端我们做的很简洁，就是把前端发给我们的数据再发给前端
那么就显得数据很重要了，既然是直播那么我们的数据就是我们直播的数据（及视频，音频），另外需要补充两点就是我们传输的数据一般比较大，websocket的传输虽然理论上是无限，但是为了不明显的卡顿，我们前端传输数据采用分段上传。另外就是为了保证数据的准确，我们传输的是二进制数据，这样就能保证了观看与直播的相对无误差。
在写前端代码之前，我来解释一下为什么这个直播是弱鸡版，我们实现的是推流是前端录视频一段时间之后发给后端，后端再转接给前端，循环往复，由此就实现了直播功能，这也是推流拉流时屏幕闪的原因。不过更多的是让大家了解一下大致的流程，及一个可行的方法。
前端推流代码

<!--用以预览-->
    <video></video>

    <button onclick="onStartRecord()">开始共享</button>
    <button onclick="onDownload()">手动推流</button>
    <button onclick="close()">关闭</button>
    <script>
        var socket = new WebSocket("ws://127.0.0.1:3000");
        socket.onopen = () => {
            console.log("WebSocket 连接成功");
        };
        socket.onclose = (event) => {
            console.log("WebSocket 连接关闭", event);
        };
        socket.onerror = (error) => {
            console.error("发生错误", error);
        };
        socket.onmessage = (event) => {
            console.log("收到信息", event.data);
        };
        // 想要获取一个最接近 1280x720 的相机分辨率
        var recordedChunks = [];
        var stream

        var onStartRecord = function () {
            navigator.mediaDevices
                .getDisplayMedia({
                    video: {
                        mediaSource: "screen",
                    },
                    audio: true
                })
                .then(async function (mediaStream) {
                    const audioTrack = await navigator.mediaDevices.getUserMedia({ audio: true });
                    // 添加声音轨道
                    await mediaStream.addTrack(audioTrack.getAudioTracks()[0]);
                    var video = document.querySelector('video');
                  //本地预览视频
                    video.srcObject = mediaStream;
                    stream = mediaStream
                    video.onloadedmetadata = function (e) {
                        video.play();
                    };
                  //采集视频
                    startRecord(mediaStream);
                })
                .catch(function (err) {
                    console.log(err.name + ': ' + err.message);
                }); // 总是在最后检查错误
        };

        var timer = null

        function startRecord(stream) {
            recordedChunks = []
            var options = { mimeType: 'video/webm; codecs=vp9' };
            mediaRecorder = new MediaRecorder(stream, options);

            mediaRecorder.ondataavailable = handleDataAvailable;
            mediaRecorder.start();
            clearInterval(timer)
          //每隔5秒自动推流
            timer = setInterval(async () => {
                await onDownload()
                await startRecord(stream)
            }, 5000)
        }

        //onDownloadClick，调用stop会停止并会触发ondataavailable，相应下载逻辑在回调中完成
        var onDownload = function () {
            mediaRecorder.stop();
        };


        function handleDataAvailable(event) {
            if (event.data.size > 0) {
                recordedChunks.push(event.data);
                download();
            } else {
                // ...
            }
        }

        const CHUNK_SIZE = 1024 * 5; // 每个数据块的大小为 16KB
      //分片上传
        function sliceBlob(blob) {
            const chunks = [];
            let offset = 0;
            while (offset < blob.size) {
                const chunk = blob.slice(offset, offset + CHUNK_SIZE);
                chunks.push(chunk);
                offset += CHUNK_SIZE;
            }
            return chunks;
        }

        async function download() {
            var blob = new Blob(recordedChunks, {
                type: 'video/webm',
            });
            console.log(blob);
            const binaryChunks = sliceBlob(blob);
            for (const chunk of binaryChunks) {
                console.log(chunk);
                await socket.send(chunk);
            }
        }
      //关闭直播
        function close() {
            stream.getTracks().map((track) => track.stop());
        }

    </script>

前端拉流代码

 <video src="" id="mv" controls>video>
    <script>
        const mv = document.getElementById('mv')
        var socket = new WebSocket("ws://127.0.0.1:3000");
        socket.onopen = () => {
            console.log("WebSocket 连接成功");
        };

        socket.onclose = (event) => {
            console.log("WebSocket 连接关闭", event);
        };

        socket.onerror = (error) => {
            console.error("WebSocket Error:", error);
        };
        let videoData = []
        socket.onmessage = async (event) => {
            if (event.data.size < 1024 * 5) {
              //合并数据进行渲染
                const blob = new Blob(videoData, { type: 'video/webm' })
                mv.src = URL.createObjectURL(blob);
                videoData = []
                mv.play()
            } else {
                // 接收数据
                videoData.push(event.data)
            }
        }

    script>

注意事项:
我们使用blob时要指定格式，以此方便我们播放的时候浏览器解码

总结

之后遇到项目的问题再继续分享吧。之后也正式开始写项目了。我们一同进步。