简易视频直播系统的搭建实践

基于 ffmpeg + Nginx + nginx-rtmp 模块 + VLC 实现

一、推流（主播端）

FFmpeg 是一款强大的开源多媒体框架，可以用于处理音频、视频和图片等多媒体数据。同时，FFmpeg 也可以用作推流工具，用于将本地视频或音频流推送到远程服务器上。

1、摄像头推流

1.1、获取摄像头列表

使用 ffmpeg 进行摄像头推流需要先获取摄像头的设备名称，可以使用以下命令来获取：

Windows
```
ffmpeg -list_devices true -f dshow -i dummy
```
这个命令将列出 Windows 系统上可用的所有音频和视频设备（包括摄像头）。其中，-list_devices true 参数表示列出可用设备的信息，-f dshow 参数表示使用 DirectShow 框架来访问设备，-i dummy 参数表示使用虚拟的输入文件来访问设备。
MacOS
```
ffmpeg -f avfoundation -list_devices true -i ""
```
这个命令将列出 MacOS 系统上可用的所有音频和视频设备（包括摄像头）。其中，-f avfoundation 参数表示使用 AVFoundation 框架来访问设备，-list_devices true 参数表示列出可用设备的信息，-i ""参数表示使用默认的视频设备。

1.2、摄像头推流

获取到摄像头设备名称后，就可以使用 ffmpeg 进行推流了。以下是使用 ffmpeg 进行摄像头推流的示例命令：

ffmpeg -f dshow -i video="USB Video Device" -vcodec libx264 -preset ultrafast -tune zerolatency -f flv rtmp://server/live/stream_key

在上述命令中，-f dshow 参数用于指定使用 DirectShow 框架来访问设备，在 MacOS 系统中使用 -f avfoundation 参数来指定使用 AVFoundation 框架来访问设备。-i video="USB Video Device" 参数用于指定摄像头设备名称。-vcodec libx264 参数用于指定使用 H.264 编码器进行视频编码，-preset ultrafast 参数用于指定编码速度，-tune zerolatency 参数用于指定编码延迟，-f flv 参数用于指定输出格式为 FLV，rtmp://server/live/stream_key 参数用于指定推流的服务器地址和流键。

其中，rtmp://server/live/stream_key 中的 server 是推流服务器的地址，live 是应用程序名称，stream_key 是流键。在使用该命令前，需要先在服务器上安装一个支持 RTMP 协议的流媒体服务器，如 Nginx-RTMP 或 Wowza Streaming Engine。

执行以上命令后，ffmpeg 将会从摄像头中获取视频流并将其推流到指定的服务器上。可以通过在浏览器中访问推流服务器的地址来查看直播内容。

2、视频文件推流

要使用 ffmpeg 进行视频文件推流，需要使用以下命令：

ffmpeg -re -i input.mp4 -c:v copy -c:a copy -f flv rtmp://streaming_server_address/stream_key

其中，input.mp4 是要推流的视频文件名，streaming_server_address 是要推流的流媒体服务器地址，stream_key 是要推流的流媒体密钥。

以下是命令中各个参数的说明：

-re 表示以实时模式推流；
-i input.mp4 表示输入要推流的视频文件；
-c:v copy 表示视频流不需要重新编码；
-c:a copy 表示音频流不需要重新编码；
-f flv 表示输出格式为 FLV；
rtmp://streaming_server_address/stream_key 表示流媒体服务器地址和密钥。

请注意，这只是一个简单的示例命令，需要根据实际情况进行修改。例如，可能需要调整视频和音频的编码参数，以适应的流媒体服务器要求。

此外，除了使用 FFmpeg 命令行工具作为推流工具外，还可以使用 OBS Studio 等图形用户界面工具进行推流。

二、服务器端

服务端程序：Nginx + nginx-rtmp 模块

1、编译部署 nginx-rtmp

该部署方式适用于基于 Linux 系统部署。

要使用 nginx-rtmp 部署直播系统服务端，需要按照以下步骤进行操作：

安装 Nginx

首先，需要安装 Nginx，可以使用以下命令在 Ubuntu 上安装：

sudo apt-get update
sudo apt-get install nginx

下载并编译 nginx-rtmp 模块

接下来需要下载并编译 nginx-rtmp 模块，可以使用以下命令进行操作：

sudo apt-get install build-essential libpcre3 libpcre3-dev libssl-dev
sudo apt-get install zlib1g-dev
cd /usr/src
sudo git clone https://github.com/arut/nginx-rtmp-module.git
sudo wget http://nginx.org/download/nginx-1.18.0.tar.gz
sudo tar -zxvf nginx-1.18.0.tar.gz
cd nginx-1.18.0
sudo ./configure --with-http_ssl_module --add-module=/usr/src/nginx-rtmp-module
sudo make
sudo make install

这些命令将会下载并编译 nginx-rtmp 模块，并将其添加到 Nginx 中。

配置 Nginx

接下来，需要配置 Nginx 以使用 nginx-rtmp 模块。可以使用以下命令编辑默认的 Nginx 配置文件：

sudo nano /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

在 http 块中添加以下配置信息：

rtmp {
    server {
        listen 1935; # RTMP 监听端口
        chunk_size 4096;

        application live {
            live on;
            record off;

            allow publish all;
            allow play all;
            push rtmp://localhost:1935/hls;
        }
    }
}

http {
    server {
        listen 8080;
        location /hls {
            types {
                application/vnd.apple.mpegurl m3u8;
                video/mp2t ts;
            }
            root /var/www/html;
            add_header Cache-Control no-cache;
            add_header Access-Control-Allow-Origin *;
        }
    }
}

这些配置将启用 nginx-rtmp 模块，并在默认的 RTMP 监听端口 (1935) 上启用 RTMP 流服务。这里定义了一个名为 live 的应用程序，并启用直播功能，并禁用录制功能。详细配置参考 Example nginx.conf。

在此配置中，Nginx 使用 RTMP 模块和 HTTP 模块来接受视频流并将其分发给观众。RTMP 模块用于接受推送的流，HTTP 模块用于提供 HLS（HTTP Live Streaming）流以供观众观看。

重启 Nginx

编辑完成配置文件后，需要重启 Nginx 以使更改生效：

sudo /usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop
sudo /usr/local/nginx/sbin/nginx

这些命令将会使用 nginx-rtmp 模块在的服务器上部署直播系统服务端。请注意，这些命令中的参数和配置可能需要根据的实际情况进行修改。

2、docker 容器部署 nginx-rtmp

该部署方式适用于基于 Windows 系统部署。

docker-compose.yml 文件配置内容如下：

version: "3.5"

services:
  nginx-rtmp:
    container_name: nginx-rtmp
    image: tiangolo/nginx-rtmp
    ports:
      - "1935:1935"
    restart: always

在 docker-compose.yml 配置文件所在路径下通过 docker-compose 命令启动容器：