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  • 【视频开发】【Live555】通过live555实现H264 RTSP直播

    前面的文章中介绍了《H264视频通过RTMP流直播》，下面将介绍一下如何将H264实时视频通过RTSP直播。

          实现思路是将视频流发送给live555, 由live555来实现H264数据流直播。

          视频采集模块通过FIFO队列将H264数据帧发送给live555. live555 在收到客户端的RTSP播放请求后，开始从FIFO中读取H264视频数据并通过RTSP直播出去。整个流程如下图所示：


    调整和修改Live555 MediaServer

            下载live555源码，在media目录下增加四个文件并修改文件live555MediaServer.cpp。增加的四个文件如下：

    WW_H264VideoServerMediaSubsession.h

    WW_H264VideoServerMediaSubsession.cpp

     WW_H264VideoSource.h

    WW_H264VideoSource.cpp

            下面附上四个文件的源码：

    WW_H264VideoServerMediaSubsession.h

    [cpp] view plain copy
    1. #pragma once  
    2.   
    3. #include "liveMedia.hh"  
    4. #include "BasicUsageEnvironment.hh"  
    5. #include "GroupsockHelper.hh"  
    6.   
    7. #include "OnDemandServerMediaSubsession.hh"  
    8. #include "WW_H264VideoSource.h"  
    9.   
    10. class WW_H264VideoServerMediaSubsession : public OnDemandServerMediaSubsession  
    11. {  
    12. public:  
    13.     WW_H264VideoServerMediaSubsession(UsageEnvironment & env, FramedSource * source);  
    14.     ~WW_H264VideoServerMediaSubsession(void);  
    15.   
    16. public:  
    17.     virtual char const * getAuxSDPLine(RTPSink * rtpSink, FramedSource * inputSource);  
    18.     virtual FramedSource * createNewStreamSource(unsigned clientSessionId, unsigned & estBitrate); // "estBitrate" is the stream's estimated bitrate, in kbps  
    19.     virtual RTPSink * createNewRTPSink(Groupsock * rtpGroupsock, unsigned char rtpPayloadTypeIfDynamic, FramedSource * inputSource);  
    20.   
    21.     static WW_H264VideoServerMediaSubsession * createNew(UsageEnvironment & env, FramedSource * source);  
    22.   
    23.     static void afterPlayingDummy(void * ptr);  
    24.   
    25.     static void chkForAuxSDPLine(void * ptr);  
    26.     void chkForAuxSDPLine1();  
    27.   
    28. private:  
    29.     FramedSource * m_pSource;  
    30.     char * m_pSDPLine;  
    31.     RTPSink * m_pDummyRTPSink;  
    32.     char m_done;  
    33. };  

            

    WW_H264VideoServerMediaSubsession.cpp

    [cpp] view plain copy
    1. #include "WW_H264VideoServerMediaSubsession.h"  
    2.   
    3. WW_H264VideoServerMediaSubsession::WW_H264VideoServerMediaSubsession(UsageEnvironment & env, FramedSource * source) : OnDemandServerMediaSubsession(env, True)  
    4. {  
    5.     m_pSource = source;  
    6.     m_pSDPLine = 0;  
    7. }  
    8.   
    9. WW_H264VideoServerMediaSubsession::~WW_H264VideoServerMediaSubsession(void)  
    10. {  
    11.     if (m_pSDPLine)  
    12.     {  
    13.         free(m_pSDPLine);  
    14.     }  
    15. }  
    16.   
    17. WW_H264VideoServerMediaSubsession * WW_H264VideoServerMediaSubsession::createNew(UsageEnvironment & env, FramedSource * source)  
    18. {  
    19.     return new WW_H264VideoServerMediaSubsession(env, source);  
    20. }  
    21.   
    22. FramedSource * WW_H264VideoServerMediaSubsession::createNewStreamSource(unsigned clientSessionId, unsigned & estBitrate)  
    23. {  
    24.     return H264VideoStreamFramer::createNew(envir(), new WW_H264VideoSource(envir()));  
    25. }  
    26.   
    27. RTPSink * WW_H264VideoServerMediaSubsession::createNewRTPSink(Groupsock * rtpGroupsock, unsigned char rtpPayloadTypeIfDynamic, FramedSource * inputSource)  
    28. {  
    29.     return H264VideoRTPSink::createNew(envir(), rtpGroupsock, rtpPayloadTypeIfDynamic);  
    30. }  
    31.   
    32. char const * WW_H264VideoServerMediaSubsession::getAuxSDPLine(RTPSink * rtpSink, FramedSource * inputSource)  
    33. {  
    34.     if (m_pSDPLine)  
    35.     {  
    36.         return m_pSDPLine;  
    37.     }  
    38.   
    39.     m_pDummyRTPSink = rtpSink;  
    40.   
    41.     //mp_dummy_rtpsink->startPlaying(*source, afterPlayingDummy, this);  
    42.     m_pDummyRTPSink->startPlaying(*inputSource, 0, 0);  
    43.   
    44.     chkForAuxSDPLine(this);  
    45.   
    46.     m_done = 0;  
    47.   
    48.     envir().taskScheduler().doEventLoop(&m_done);  
    49.   
    50.     m_pSDPLine = strdup(m_pDummyRTPSink->auxSDPLine());  
    51.   
    52.     m_pDummyRTPSink->stopPlaying();  
    53.   
    54.     return m_pSDPLine;  
    55. }  
    56.   
    57. void WW_H264VideoServerMediaSubsession::afterPlayingDummy(void * ptr)  
    58. {  
    59.     WW_H264VideoServerMediaSubsession * This = (WW_H264VideoServerMediaSubsession *)ptr;  
    60.   
    61.     This->m_done = 0xff;  
    62. }  
    63.   
    64. void WW_H264VideoServerMediaSubsession::chkForAuxSDPLine(void * ptr)  
    65. {  
    66.     WW_H264VideoServerMediaSubsession * This = (WW_H264VideoServerMediaSubsession *)ptr;  
    67.   
    68.     This->chkForAuxSDPLine1();  
    69. }  
    70.   
    71. void WW_H264VideoServerMediaSubsession::chkForAuxSDPLine1()  
    72. {  
    73.     if (m_pDummyRTPSink->auxSDPLine())  
    74.     {  
    75.         m_done = 0xff;  
    76.     }  
    77.     else  
    78.     {  
    79.         double delay = 1000.0 / (FRAME_PER_SEC);  // ms  
    80.         int to_delay = delay * 1000;  // us  
    81.   
    82.         nextTask() = envir().taskScheduler().scheduleDelayedTask(to_delay, chkForAuxSDPLine, this);  
    83.     }  
    84. }  

    WW_H264VideoSource.h

    [cpp] view plain copy
    1. #ifndef _WW_H264VideoSource_H  
    2. #define _WW_H264VideoSource_H  
    3.   
    4. #include "liveMedia.hh"  
    5. #include "BasicUsageEnvironment.hh"  
    6. #include "GroupsockHelper.hh"  
    7. #include "FramedSource.hh"  
    8.   
    9. #define FRAME_PER_SEC 25  
    10.   
    11. class WW_H264VideoSource : public FramedSource  
    12. {  
    13. public:  
    14.     WW_H264VideoSource(UsageEnvironment & env);  
    15.     ~WW_H264VideoSource(void);  
    16.   
    17. public:  
    18.     virtual void doGetNextFrame();  
    19.     virtual unsigned int maxFrameSize() const;  
    20.   
    21.     static void getNextFrame(void * ptr);  
    22.     void GetFrameData();  
    23.   
    24. private:  
    25.     void *m_pToken;  
    26.     char *m_pFrameBuffer;  
    27.     int  m_hFifo;  
    28. };  
    29.   
    30. #endif  


    WW_H264VideoSource.cpp

    [cpp] view plain copy
    1. #include "WW_H264VideoSource.h"  
    2. #include <stdio.h>  
    3. #ifdef WIN32  
    4. #include <windows.h>  
    5. #else  
    6. #include <sys/types.h>  
    7. #include <sys/stat.h>  
    8. #include <string.h>  
    9. #include <fcntl.h>  
    10. #include <unistd.h>  
    11. #include <limits.h>  
    12. #endif  
    13.   
    14. #define FIFO_NAME     "/tmp/H264_fifo"  
    15. #define BUFFER_SIZE   PIPE_BUF  
    16. #define REV_BUF_SIZE  (1024*1024)  
    17.   
    18. #ifdef WIN32  
    19. #define mSleep(ms)    Sleep(ms)  
    20. #else  
    21. #define mSleep(ms)    usleep(ms*1000)  
    22. #endif  
    23.   
    24.   
    25. WW_H264VideoSource::WW_H264VideoSource(UsageEnvironment & env) :   
    26. FramedSource(env),  
    27. m_pToken(0),  
    28. m_pFrameBuffer(0),  
    29. m_hFifo(0)  
    30. {  
    31.     m_hFifo = open(FIFO_NAME,O_RDONLY);  
    32.         printf("[MEDIA SERVER] open fifo result = [%d] ",m_hFifo);  
    33.     if(m_hFifo == -1)  
    34.     {  
    35.         return;  
    36.     }  
    37.       
    38.     m_pFrameBuffer = new char[REV_BUF_SIZE];  
    39.     if(m_pFrameBuffer == NULL)  
    40.     {  
    41.         printf("[MEDIA SERVER] error malloc data buffer failed ");  
    42.         return;  
    43.     }  
    44.     memset(m_pFrameBuffer,0,REV_BUF_SIZE);  
    45. }  
    46.   
    47. WW_H264VideoSource::~WW_H264VideoSource(void)  
    48. {  
    49.     if(m_hFifo)  
    50.     {  
    51.         ::close(m_hFifo);  
    52.     }  
    53.       
    54.     envir().taskScheduler().unscheduleDelayedTask(m_pToken);  
    55.   
    56.     if(m_pFrameBuffer)  
    57.     {  
    58.         delete[] m_pFrameBuffer;  
    59.         m_pFrameBuffer = NULL;  
    60.     }  
    61.   
    62.     printf("[MEDIA SERVER] rtsp connection closed ");  
    63. }  
    64.   
    65. void WW_H264VideoSource::doGetNextFrame()  
    66. {  
    67.     // 根据 fps，计算等待时间  
    68.     double delay = 1000.0 / (FRAME_PER_SEC * 2);  // ms  
    69.     int to_delay = delay * 1000;  // us  
    70.   
    71.     m_pToken = envir().taskScheduler().scheduleDelayedTask(to_delay, getNextFrame, this);  
    72. }  
    73.   
    74. unsigned int WW_H264VideoSource::maxFrameSize() const  
    75. {  
    76.     return 1024*200;  
    77. }  
    78.   
    79. void WW_H264VideoSource::getNextFrame(void * ptr)  
    80. {  
    81.     ((WW_H264VideoSource *)ptr)->GetFrameData();  
    82. }  
    83.   
    84. void WW_H264VideoSource::GetFrameData()  
    85. {  
    86.     gettimeofday(&fPresentationTime, 0);  
    87.   
    88.     fFrameSize = 0;  
    89.   
    90.     int len = 0;  
    91.     unsigned char buffer[BUFFER_SIZE] = {0};  
    92.     while((len = read(m_hFifo,buffer,BUFFER_SIZE))>0)  
    93.     {  
    94.         memcpy(m_pFrameBuffer+fFrameSize,buffer,len);  
    95.         fFrameSize+=len;  
    96.     }  
    97.     //printf("[MEDIA SERVER] GetFrameData len = [%d],fMaxSize = [%d] ",fFrameSize,fMaxSize);  
    98.   
    99.     // fill frame data  
    100.     memcpy(fTo,m_pFrameBuffer,fFrameSize);  
    101.   
    102.     if (fFrameSize > fMaxSize)  
    103.     {  
    104.         fNumTruncatedBytes = fFrameSize - fMaxSize;  
    105.         fFrameSize = fMaxSize;  
    106.     }  
    107.     else  
    108.     {  
    109.         fNumTruncatedBytes = 0;  
    110.     }  
    111.                    
    112.     afterGetting(this);  
    113. }  
    [cpp] view plain copy
    1.   

    修改live555MediaServer.cpp文件如下

    [cpp] view plain copy
    1. /********** 
    2. This library is free software; you can redistribute it and/or modify it under 
    3. the terms of the GNU Lesser General Public License as published by the 
    4. Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or (at your 
    5. option) any later version. (See <http://www.gnu.org/copyleft/lesser.html>.) 
    6.  
    7. This library is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT 
    8. ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS 
    9. FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Lesser General Public License for 
    10. more details. 
    11.  
    12. You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License 
    13. along with this library; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., 
    14. 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301  USA 
    15. **********/  
    16. // Copyright (c) 1996-2013, Live Networks, Inc.  All rights reserved  
    17. // LIVE555 Media Server  
    18. // main program  
    19.   
    20. #include <BasicUsageEnvironment.hh>  
    21. #include "DynamicRTSPServer.hh"  
    22. #include "version.hh"  
    23. #include "WW_H264VideoSource.h"  
    24. #include "WW_H264VideoServerMediaSubsession.h"  
    25.   
    26. int main(int argc, char** argv) {  
    27.     // Begin by setting up our usage environment:  
    28.     TaskScheduler* scheduler = BasicTaskScheduler::createNew();  
    29.     UsageEnvironment* env = BasicUsageEnvironment::createNew(*scheduler);  
    30.   
    31.     UserAuthenticationDatabase* authDB = NULL;  
    32. #ifdef ACCESS_CONTROL  
    33.     // To implement client access control to the RTSP server, do the following:  
    34.     authDB = new UserAuthenticationDatabase;  
    35.     authDB->addUserRecord("username1", "password1"); // replace these with real strings  
    36.     // Repeat the above with each <username>, <password> that you wish to allow  
    37.     // access to the server.  
    38. #endif  
    39.   
    40.     // Create the RTSP server:  
    41.     RTSPServer* rtspServer = RTSPServer::createNew(*env, 554, authDB);  
    42.     if (rtspServer == NULL) {  
    43.         *env << "Failed to create RTSP server: " << env->getResultMsg() << " ";  
    44.         exit(1);  
    45.     }  
    46.   
    47.     // Add live stream  
    48.   
    49.     WW_H264VideoSource * videoSource = 0;  
    50.   
    51.     ServerMediaSession * sms = ServerMediaSession::createNew(*env, "live", 0, "ww live test");  
    52.     sms->addSubsession(WW_H264VideoServerMediaSubsession::createNew(*env, videoSource));  
    53.     rtspServer->addServerMediaSession(sms);  
    54.   
    55.     char * url = rtspServer->rtspURL(sms);  
    56.     *env << "using url "" << url << "" ";  
    57.     delete[] url;  
    58.   
    59.     // Run loop  
    60.     env->taskScheduler().doEventLoop();  
    61.   
    62.     rtspServer->removeServerMediaSession(sms);  
    63.   
    64.     Medium::close(rtspServer);  
    65.   
    66.     env->reclaim();  
    67.   
    68.     delete scheduler;  
    69.   
    70.     return 1;  
    71. }  

    发送H264视频流的RTSPStream

    [cpp] view plain copy
    1. /********************************************************************  
    2. filename:   RTSPStream.h 
    3. created:    2013-08-01 
    4. author:     firehood  
    5. purpose:    通过live555实现H264 RTSP直播 
    6. *********************************************************************/   
    7. #pragma once  
    8. #include <stdio.h>  
    9. #ifdef WIN32  
    10. #include <windows.h>  
    11. #else  
    12. #include <pthread.h>  
    13. #endif  
    14.   
    15. #ifdef WIN32  
    16. typedef HANDLE       ThreadHandle;  
    17. #define mSleep(ms)   Sleep(ms)  
    18. #else  
    19. typedef unsigned int SOCKET;  
    20. typedef pthread_t    ThreadHandle;  
    21. #define mSleep(ms)   usleep(ms*1000)  
    22. #endif  
    23.   
    24. #define FILEBUFSIZE (1024 * 1024)   
    25.   
    26.   
    27. class CRTSPStream  
    28. {  
    29. public:  
    30.     CRTSPStream(void);  
    31.     ~CRTSPStream(void);  
    32. public:  
    33.     // 初始化  
    34.     bool Init();  
    35.     // 卸载  
    36.     void Uninit();  
    37.     // 发送H264文件  
    38.     bool SendH264File(const char *pFileName);  
    39.     // 发送H264数据帧  
    40.     int SendH264Data(const unsigned char *data,unsigned int size);  
    41. };  

    [cpp] view plain copy
    1. /********************************************************************  
    2. filename:   RTSPStream.cpp 
    3. created:    2013-08-01 
    4. author:     firehood  
    5. purpose:    通过live555实现H264 RTSP直播 
    6. *********************************************************************/   
    7. #include "RTSPStream.h"  
    8. #ifdef WIN32  
    9. #else  
    10. #include <sys/types.h>  
    11. #include <sys/stat.h>  
    12. #include <string.h>  
    13. #include <fcntl.h>  
    14. #include <unistd.h>  
    15. #include <limits.h>  
    16. #include <errno.h>  
    17. #endif  
    18.   
    19. #define FIFO_NAME    "/tmp/H264_fifo"  
    20. #define BUFFERSIZE   PIPE_BUF  
    21.   
    22. CRTSPStream::CRTSPStream(void)  
    23. {  
    24.       
    25. }  
    26.   
    27. CRTSPStream::~CRTSPStream(void)  
    28. {  
    29.       
    30. }  
    31.   
    32. bool CRTSPStream::Init()  
    33. {  
    34.     if(access(FIFO_NAME,F_OK) == -1)  
    35.     {  
    36.         int res = mkfifo(FIFO_NAME,0777);  
    37.         if(res != 0)  
    38.         {  
    39.             printf("[RTSPStream] Create fifo failed. ");  
    40.             return false;  
    41.         }  
    42.     }  
    43.     return true;  
    44. }  
    45.   
    46.   
    47. void CRTSPStream::Uninit()  
    48. {  
    49.       
    50. }  
    51.   
    52. bool CRTSPStream::SendH264File(const char *pFileName)  
    53. {  
    54.     if(pFileName == NULL)  
    55.     {  
    56.         return false;  
    57.     }  
    58.     FILE *fp = fopen(pFileName, "rb");    
    59.     if(!fp)    
    60.     {    
    61.         printf("[RTSPStream] error:open file %s failed!",pFileName);  
    62.     }    
    63.     fseek(fp, 0, SEEK_SET);  
    64.   
    65.     unsigned char *buffer  = new unsigned char[FILEBUFSIZE];  
    66.     int pos = 0;  
    67.     while(1)  
    68.     {  
    69.         int readlen = fread(buffer+pos, sizeof(unsigned char), FILEBUFSIZE-pos, fp);  
    70.   
    71.         if(readlen<=0)  
    72.         {  
    73.             break;  
    74.         }  
    75.   
    76.         readlen+=pos;  
    77.   
    78.         int writelen = SendH264Data(buffer,readlen);  
    79.         if(writelen<=0)  
    80.         {  
    81.             break;  
    82.         }  
    83.         memcpy(buffer,buffer+writelen,readlen-writelen);  
    84.         pos = readlen-writelen;  
    85.   
    86.         mSleep(25);  
    87.     }  
    88.     fclose(fp);  
    89.     delete[] buffer;  
    90.     return true;  
    91. }  
    92.   
    93. // 发送H264数据帧  
    94. int CRTSPStream::SendH264Data(const unsigned char *data,unsigned int size)  
    95. {  
    96.     if(data == NULL)  
    97.     {  
    98.         return 0;  
    99.     }  
    100.     // open pipe with non_block mode  
    101.     int pipe_fd = open(FIFO_NAME, O_WRONLY|O_NONBLOCK);  
    102.     //printf("[RTSPStream] open fifo result = [%d] ",pipe_fd);  
    103.     if(pipe_fd == -1)  
    104.     {  
    105.         return 0;  
    106.     }  
    107.    
    108.     int send_size = 0;  
    109.     int remain_size = size;  
    110.     while(send_size < size)  
    111.     {  
    112.         int data_len = (remain_size<BUFFERSIZE) ? remain_size : BUFFERSIZE;  
    113.         int len = write(pipe_fd,data+send_size,data_len);  
    114.         if(len == -1)  
    115.         {  
    116.             static int resend_conut = 0;  
    117.             if(errno == EAGAIN && ++resend_conut<=3)  
    118.             {  
    119.                 printf("[RTSPStream] write fifo error,resend.. ");  
    120.                 continue;  
    121.             }  
    122.             resend_conut = 0;  
    123.             printf("[RTSPStream] write fifo error,errorcode[%d],send_size[%d] ",errno,send_size);  
    124.             break;  
    125.         }  
    126.         else  
    127.         {    
    128.             send_size+= len;  
    129.             remain_size-= len;  
    130.         }  
    131.     }  
    132.     close(pipe_fd);  
    133.     //printf("[RTSPStream] SendH264Data datalen[%d], sendsize = [%d] ",size,send_size);  
    134.     return 0;  
    135. }  

    测试程序代码

    [cpp] view plain copy
    1. #include <stdio.h>  
    2. #include "RTSPStream.h"  
    3.   
    4. int main(int argc,char* argv[])  
    5. {  
    6.     CRTSPStream rtspSender;  
    7.     bool bRet = rtspSender.Init();  
    8.     rtspSender.SendH264File("E:\测试视频\test.264");  
    9.     system("pause");    
    10. }  
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