最簡單的基於FFmpeg的推流器（以推送RTMP爲例）

本文記錄一個最簡單的基於FFmpeg的推流器（simplest ffmpeg streamer）。推流器的作用就是將本地的視頻數據推送至流媒體服務器。本文記錄的推流器，可以將本地的 MOV / AVI / MKV / MP4 / FLV 等格式的媒體文件，通過流媒體協議（例如RTMP，HTTP，UDP，TCP，RTP等等）以直播流的形式推送出去。由於流媒體協議種類繁多，不一一記錄。在這裏記錄將本地文件以RTMP直播流的形式推送至RTMP流媒體服務器（例如 Flash Media Server，Red5，Wowza等等）的方法。

在這個推流器的基礎上可以進行多種方式的修改，實現各式各樣的推流器。例如：
* 將輸入文件改爲網絡流URL，可以實現轉流器。
* 將輸入的文件改爲回調函數（內存讀取）的形式，可以推送內存中的視頻數據。
* 將輸入文件改爲系統設備（通過libavdevice），同時加上編碼的功能，可以實現實時推流器（現場直播）。

PS：本程序並不包含視頻轉碼的功能。

簡介

RTMP推流器（Streamer）的在流媒體系統中的作用可以用下圖表示。首先將視頻數據以RTMP的形式發送到流媒體服務器端（Server，比如FMS，Red5，Wowza等），然後客戶端（一般爲Flash Player）通過訪問流媒體服務器就可以收看實時流了。

運行本程序之前需要先運行RTMP流媒體服務器，並在流媒體服務器上建立相應的Application。有關流媒體服務器的操作不在本文的論述範圍內，在此不再詳述。本程序運行後，即可通過RTMP客戶端（例如 Flash Player, FFplay等等）收看推送的直播流。

需要要注意的地方

封裝格式

RTMP採用的封裝格式是FLV。因此在指定輸出流媒體的時候需要指定其封裝格式爲“flv”。同理，其他流媒體協議也需要指定其封裝格式。例如採用UDP推送流媒體的時候，可以指定其封裝格式爲“mpegts”。

延時

發送流媒體的數據的時候需要延時。不然的話，FFmpeg處理數據速度很快，瞬間就能把所有的數據發送出去，流媒體服務器是接受不了的。因此需要按照視頻實際的幀率發送數據。本文記錄的推流器在視頻幀與幀之間採用了av_usleep()函數休眠的方式來延遲發送。這樣就可以按照視頻的幀率發送數據了，參考代碼如下。

[cpp]view
plaincopy

//…  

int64_t start_time=av_gettime();  

while (1) {  

//…  

    //Important:Delay  

    if(pkt.stream_index==videoindex){  

        AVRational time_base=ifmt_ctx->streams[videoindex]->time_base;  

        AVRational time_base_q={1,AV_TIME_BASE};  

        int64_t pts_time = av_rescale_q(pkt.dts, time_base, time_base_q);  

        int64_t now_time = av_gettime() - start_time;  

        if (pts_time > now_time)  

            av_usleep(pts_time - now_time);  

    }  

//…  

}  

//…

PTS/DTS問題

沒有封裝格式的裸流（例如H.264裸流）是不包含PTS、DTS這些參數的。在發送這種數據的時候，需要自己計算並寫入AVPacket的PTS，DTS，duration等參數。這裏還沒有深入研究，簡單寫了一點代碼，如下所示。

[cpp]view
plaincopy

//FIX：No PTS (Example: Raw H.264)  

//Simple Write PTS  

if(pkt.pts==AV_NOPTS_VALUE){  

    //Write PTS  

    AVRational time_base1=ifmt_ctx->streams[videoindex]->time_base;  

    //Duration between 2 frames (us)  

    int64_t calc_duration=(double)AV_TIME_BASE/av_q2d(ifmt_ctx->streams[videoindex]->r_frame_rate);  

    //Parameters  

    pkt.pts=(double)(frame_index*calc_duration)/(double)(av_q2d(time_base1)*AV_TIME_BASE);  

    pkt.dts=pkt.pts;  

    pkt.duration=(double)calc_duration/(double)(av_q2d(time_base1)*AV_TIME_BASE);  

}

程序流程圖

程序的流程圖如下圖所示。可以看出和《最簡單的基於FFMPEG的封裝格式轉換器（無編解碼）》中的封裝格式轉換器比較類似。它們之間比較明顯的區別在於：
1. Streamer輸出爲URL
2. Streamer包含了延時部分

代碼

代碼如下。

[cpp]view
plaincopy

/** 

 * 最簡單的基於FFmpeg的推流器（推送RTMP） 

 * Simplest FFmpeg Streamer (Send RTMP) 

 *  

 * 雷霄驊 Lei Xiaohua 

 * [email protected] 

 * 中國傳媒大學/數字電視技術 

 * Communication University of China / Digital TV Technology 

 * http://blog.csdn.net/leixiaohua1020 

 *  

 * 本例子實現了推送本地視頻至流媒體服務器（以RTMP爲例）。 

 * 是使用FFmpeg進行流媒體推送最簡單的教程。 

 * 

 * This example stream local media files to streaming media  

 * server (Use RTMP as example).  

 * It's the simplest FFmpeg streamer. 

 *  

 */  

#include <stdio.h>  

#define __STDC_CONSTANT_MACROS  

#ifdef _WIN32  

//Windows  

extern "C"  

{  

#include "libavformat/avformat.h"  

#include "libavutil/mathematics.h"  

#include "libavutil/time.h"  

};  

#else  

//Linux...  

#ifdef __cplusplus  

extern "C"  

{  

#endif  

#include <libavformat/avformat.h>  

#include <libavutil/mathematics.h>  

#include <libavutil/time.h>  

#ifdef __cplusplus  

};  

#endif  

#endif  

int main(int argc, char* argv[])  

{  

    AVOutputFormat *ofmt = NULL;  

    //輸入對應一個AVFormatContext，輸出對應一個AVFormatContext  

    //（Input AVFormatContext and Output AVFormatContext）  

    AVFormatContext *ifmt_ctx = NULL, *ofmt_ctx = NULL;  

    AVPacket pkt;  

    const char *in_filename, *out_filename;  

    int ret, i;  

    int videoindex=-1;  

    int frame_index=0;  

    int64_t start_time=0;  

    //in_filename  = "cuc_ieschool.mov";  

    //in_filename  = "cuc_ieschool.mkv";  

    //in_filename  = "cuc_ieschool.ts";  

    //in_filename  = "cuc_ieschool.mp4";  

    //in_filename  = "cuc_ieschool.h264";  

    in_filename  = "cuc_ieschool.flv";//輸入URL（Input file URL）  

    //in_filename  = "shanghai03_p.h264";  

    out_filename = "rtmp://localhost/publishlive/livestream";//輸出 URL（Output URL）[RTMP]  

    //out_filename = "rtp://233.233.233.233:6666";//輸出 URL（Output URL）[UDP]  

    av_register_all();  

    //Network  

    avformat_network_init();  

    //輸入（Input）  

    if ((ret = avformat_open_input(&ifmt_ctx, in_filename, 0, 0)) < 0) {  

        printf( "Could not open input file.");  

        goto end;  

    }  

    if ((ret = avformat_find_stream_info(ifmt_ctx, 0)) < 0) {  

        printf( "Failed to retrieve input stream information");  

        goto end;  

    }  

    for(i=0; i<ifmt_ctx->nb_streams; i++)   

        if(ifmt_ctx->streams[i]->codec->codec_type==AVMEDIA_TYPE_VIDEO){  

            videoindex=i;  

            break;  

        }  

    av_dump_format(ifmt_ctx, 0, in_filename, 0);  

    //輸出（Output）  

    avformat_alloc_output_context2(&ofmt_ctx, NULL, "flv", out_filename); //RTMP  

    //avformat_alloc_output_context2(&ofmt_ctx, NULL, "mpegts", out_filename);//UDP  

    if (!ofmt_ctx) {  

        printf( "Could not create output context\n");  

        ret = AVERROR_UNKNOWN;  

        goto end;  

    }  

    ofmt = ofmt_ctx->oformat;  

    for (i = 0; i < ifmt_ctx->nb_streams; i++) {  

        //根據輸入流創建輸出流（Create output AVStream according to input AVStream）  

        AVStream *in_stream = ifmt_ctx->streams[i];  

        AVStream *out_stream = avformat_new_stream(ofmt_ctx, in_stream->codec->codec);  

        if (!out_stream) {  

            printf( "Failed allocating output stream\n");  

            ret = AVERROR_UNKNOWN;  

            goto end;  

        }  

        //複製AVCodecContext的設置（Copy the settings of AVCodecContext）  

        ret = avcodec_copy_context(out_stream->codec, in_stream->codec);  

        if (ret < 0) {  

            printf( "Failed to copy context from input to output stream codec context\n");  

            goto end;  

        }  

        out_stream->codec->codec_tag = 0;  

        if (ofmt_ctx->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER)  

            out_stream->codec->flags |= CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;  

    }  

    //Dump Format------------------  

    av_dump_format(ofmt_ctx, 0, out_filename, 1);  

    //打開輸出URL（Open output URL）  

    if (!(ofmt->flags & AVFMT_NOFILE)) {  

        ret = avio_open(&ofmt_ctx->pb, out_filename, AVIO_FLAG_WRITE);  

        if (ret < 0) {  

            printf( "Could not open output URL '%s'", out_filename);  

            goto end;  

        }  

    }  

    //寫文件頭（Write file header）  

    ret = avformat_write_header(ofmt_ctx, NULL);  

    if (ret < 0) {  

        printf( "Error occurred when opening output URL\n");  

        goto end;  

    }  

    start_time=av_gettime();  

    while (1) {  

        AVStream *in_stream, *out_stream;  

        //獲取一個AVPacket（Get an AVPacket）  

        ret = av_read_frame(ifmt_ctx, &pkt);  

        if (ret < 0)  

            break;  

        //FIX：No PTS (Example: Raw H.264)  

        //Simple Write PTS  

        if(pkt.pts==AV_NOPTS_VALUE){  

            //Write PTS  

            AVRational time_base1=ifmt_ctx->streams[videoindex]->time_base;  

            //Duration between 2 frames (us)  

            int64_t calc_duration=(double)AV_TIME_BASE/av_q2d(ifmt_ctx->streams[videoindex]->r_frame_rate);  

            //Parameters  

            pkt.pts=(double)(frame_index*calc_duration)/(double)(av_q2d(time_base1)*AV_TIME_BASE);  

            pkt.dts=pkt.pts;  

            pkt.duration=(double)calc_duration/(double)(av_q2d(time_base1)*AV_TIME_BASE);  

        }  

        //Important:Delay  

        if(pkt.stream_index==videoindex){  

            AVRational time_base=ifmt_ctx->streams[videoindex]->time_base;  

            AVRational time_base_q={1,AV_TIME_BASE};  

            int64_t pts_time = av_rescale_q(pkt.dts, time_base, time_base_q);  

            int64_t now_time = av_gettime() - start_time;  

            if (pts_time > now_time)  

                av_usleep(pts_time - now_time);  

        }  

        in_stream  = ifmt_ctx->streams[pkt.stream_index];  

        out_stream = ofmt_ctx->streams[pkt.stream_index];  

        /* copy packet */  

        //轉換PTS/DTS（Convert PTS/DTS）  

        pkt.pts = av_rescale_q_rnd(pkt.pts, in_stream->time_base, out_stream->time_base, (AVRounding)(AV_ROUND_NEAR_INF|AV_ROUND_PASS_MINMAX));  

        pkt.dts = av_rescale_q_rnd(pkt.dts, in_stream->time_base, out_stream->time_base, (AVRounding)(AV_ROUND_NEAR_INF|AV_ROUND_PASS_MINMAX));  

        pkt.duration = av_rescale_q(pkt.duration, in_stream->time_base, out_stream->time_base);  

        pkt.pos = -1;  

        //Print to Screen  

        if(pkt.stream_index==videoindex){  

            printf("Send %8d video frames to output URL\n",frame_index);  

            frame_index++;  

        }  

        //ret = av_write_frame(ofmt_ctx, &pkt);  

        ret = av_interleaved_write_frame(ofmt_ctx, &pkt);  

        if (ret < 0) {  

            printf( "Error muxing packet\n");  

            break;  

        }  

        av_free_packet(&pkt);  

    }  

    //寫文件尾（Write file trailer）  

    av_write_trailer(ofmt_ctx);  

end:  

    avformat_close_input(&ifmt_ctx);  

    /* close output */  

    if (ofmt_ctx && !(ofmt->flags & AVFMT_NOFILE))  

        avio_close(ofmt_ctx->pb);  

    avformat_free_context(ofmt_ctx);  

    if (ret < 0 && ret != AVERROR_EOF) {  

        printf( "Error occurred.\n");  

        return -1;  

    }  

    return 0;  

}

結果

程序開始運行後。截圖如下所示。

可以通過網頁播放器播放推送的直播流。

例如下圖所示，使用Flash Media Server 的Samples文件夾下的videoPlayer播放直播流的截圖如下圖所示。（直播地址：rtmp://localhost/publishlive/livestream）

此外，也可以通過FFplay這樣的客戶端播放直播流。

下載

simplest ffmpeg streamer

項目主頁

SourceForge：https://sourceforge.net/projects/simplestffmpegstreamer/

Github：https://github.com/leixiaohua1020/simplest_ffmpeg_streamer

開源中國：http://git.oschina.net/leixiaohua1020/simplest_ffmpeg_streamer

CSDN下載地址：
http://download.csdn.net/detail/leixiaohua1020/8005311

更新-1.1 (2015.2.13)=========================================

這次考慮到了跨平臺的要求，調整了源代碼。經過這次調整之後，源代碼可以在以下平臺編譯通過：

VC++：打開sln文件即可編譯，無需配置。

cl.exe：打開compile_cl.bat即可命令行下使用cl.exe進行編譯，注意可能需要按照VC的安裝路徑調整腳本里面的參數。編譯命令如下。

[plain]view
plaincopy

::VS2010 Environment  

call "D:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\vcvarsall.bat"  

::include  

@set INCLUDE=include;%INCLUDE%;  

::lib  

@set LIB=lib;%LIB%;  

::compile and link  

cl simplest_ffmpeg_streamer.cpp /link avcodec.lib avformat.lib avutil.lib ^  

avdevice.lib avfilter.lib postproc.lib swresample.lib swscale.lib /OPT:NOREF

MinGW：MinGW命令行下運行compile_mingw.sh即可使用MinGW的g++進行編譯。編譯命令如下。

[plain]view
plaincopy

g++ simplest_ffmpeg_streamer.cpp -g -o simplest_ffmpeg_streamer.exe \  

-I /usr/local/include -L /usr/local/lib -lavformat -lavcodec -lavutil  

GCC：Linux或者MacOS命令行下運行compile_gcc.sh即可使用GCC進行編譯。編譯命令如下。

[plain]view
plaincopy

gcc simplest_ffmpeg_streamer.cpp -g -o simplest_ffmpeg_streamer.out \  

-I /usr/local/include -L /usr/local/lib -lavformat -lavcodec -lavutil  

PS：相關的編譯命令已經保存到了工程文件夾中

CSDN下載地址：http://download.csdn.net/detail/leixiaohua1020/8445455

SourceForge上已經更新。

最簡單的基於FFmpeg的推流器（以推送RTMP爲例）

簡介

需要要注意的地方

封裝格式

延時

PTS/DTS問題

程序流程圖

代碼

結果

下載

最簡單的基於FFmpeg的推流器（以推送RTMP爲例）

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最簡單的基於FFmpeg的封裝格式處理：視音頻複用器（muxer）

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