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html5中播放rtsp流实现监控、直播等方案

工作需求:在浏览器网页上播放建筑工地摄像头监控的画面,如工地出入口通道画面、塔吊可视化,并且可兼容不同型号的摄像头设备

由于摄像头大多都是通过 RTSP 协议传输视频流的,而HTML 并不标准支持 RTSP 流,经过网上各种查资料并一番讨论后初步拟定如下方案,node + ffmpeg + websocket + flv.js

  1. 在node服务中建立websocket
  2. 通过fluent-ffmpeg转码,将RTSP 流转为flv格式
  3. 前端通过flv.js连接websocket,并对获取的flv格式视频数据进行渲染播放

思路非常清晰,下面开始实践。

一、node服务搭建

首先是新建一个项目,配置基础的webpack和babel,并安装websocket相关的两个库 wswebsocket-stream

然后新建一个index.js文件,搭建websocket服务:

import WebSocket from 'ws'
import webSocketStream from 'websocket-stream/stream'

// 建立WebSocket服务
const wss = new WebSocket.Server({ port: 8888, perMessageDeflate: false })

// 监听连接
wss.on('connection', handleConnection)

// 连接时触发事件
function handleConnection (ws, req) {
  console.log('一个客户端连接进来啦')
}
复制代码

如此,一个简单的websocket服务就搭建好了,可以通过配置脚本运行该文件:

"scripts": {
    "start": "nodemon --exec babel-node index.js"
}
复制代码

运行 npm run start即可启动websocket服务,端口是8888。可在前端通过websocket连接该地址,测试是否连接成功。

二、ffmpeg转码

接下来就是重点了,通过npm安装fluent-ffmpeg

注意,在安装fluent-ffmpeg之前,需要确认你的服务器环境中是否安装了ffmpeg这个工具,因为转码的核心其实就是通过 ffmpeg命令 转码,需要你通过在命令行里输入 ffmpeg 来确认安装。

image-20201220125133824

不同的系统安装方法可查阅ffmpeg官网,最终只要确认环境变量里有ffmpeg就好了。这样就可以通过ffmpeg命令来对视频进行各种转码、编码操作。

fluent-ffmpeg这个库类似语法糖,本质上就是通过nodejs在终端中执行ffmpeg的命令,它将繁琐的ffmpeg命令进行封装,转化成易于理解的链式调用,让我们不需要花费太多的时间去了解ffmpeg命令中琐碎的细节,只需通过封装好的一些显而易见的方法就可以操作视频转码。

好了,直接上代码:

import WebSocket from 'ws'
import webSocketStream from 'websocket-stream/stream'
import ffmpeg from 'fluent-ffmpeg'

// 建立WebSocket服务
const wss = new WebSocket.Server({ port: 8888, perMessageDeflate: false })

// 监听连接
wss.on('connection', handleConnection)

// 连接时触发事件
function handleConnection (ws, req) {
  // 获取前端请求的流地址(前端websocket连接时后面带上流地址)
  const url = req.url.slice(1)
  // 传入连接的ws客户端 实例化一个流
  const stream = webSocketStream(ws, { binary: true })
  // 通过ffmpeg命令 对实时流进行格式转换 输出flv格式
  const ffmpegCommand = ffmpeg(url)
    .addInputOption('-analyzeduration', '100000', '-max_delay', '1000000')
    .on('start', function () { console.log('Stream started.') })
    .on('codecData', function () { console.log('Stream codecData.') })
    .on('error', function (err) {
      console.log('An error occured: ', err.message)
      stream.end()
    })
    .on('end', function () {
      console.log('Stream end!')
      stream.end()
    })
    .outputFormat('flv').videoCodec('copy').noAudio()

  stream.on('close', function () {
    ffmpegCommand.kill('SIGKILL')
  })

  try {
    // 执行命令 传输到实例流中返回给客户端
    ffmpegCommand.pipe(stream)
  } catch (error) {
    console.log(error)
  }
}
复制代码

这样,简单的websocket和流转码服务就搭建好了,运行起来。如果后续投入生产环境时,也可以通过docker进行服务端部署,开机自运行。

三、前端flv.js获取视频数据并渲染

服务端搭建完,接下来就等前端连接服务器上的websocket,获取转码后的flv格式数据,然后渲染出来就行了。我们通过flv.js这个库来便捷的实现它。

flv.js 是B站开源的一款纯js编写的HTML5 Flash Video(FLV)播放器,完全不需要Flash。

简单的说就是一款可以利用html5的video标签对flv格式数据进行实时播放的js版播放器。

原理大概就是获取到FLV格式的音视频数据后将 FLV 文件流转码复用成 ISO BMFF(MP4 碎片)片段,再通过Media Source Extensions API 传递给原生HTML5 Video标签进行播放。

所以从兼容性上说,支持Media Source Extensions的浏览器都是兼容flv.js的。而主流浏览器都是支持的,所以flv.js的兼容性是很不错的。

安装flv.js,在vue中使用:

<template>
  <div class="wrap">
    <video class="video" muted autoplay controls ref="player"></video>
  </div>
</template>

<script>
import flvjs from 'flv.js' // 引入flvjs
export default {
  data () {
    return {
      player: null
    }
  },
  mounted () {
    // 如果浏览器支持flvjs,则执行相应的程序
    if (flvjs.isSupported()) {
      // 准备监控设备流地址
      const url = 'rtsp://admin:1234567@192.168.1.100:554/Streaming/Channels/101?transportmode=unicast'
      // 创建一个flvjs实例
      // 下面的ws://localhost:8888换成你搭建的websocket服务地址,后面加上设备流地址
      this.player = flvjs.createPlayer({
        type: 'flv',
        isLive: true,
        url: 'ws://localhost:8888/' + url
      })
      
      this.player.on('error', (e) => {
        console.log(e)
      })
      
     // 将实例挂载到video元素上面
      this.player.attachMediaElement(this.$refs.player)
      
      try {
        // 开始运行加载 只要流地址正常 就可以在h5页面中播放出画面了
        this.player.load()
        this.player.play()
      } catch (error) {
        console.log(error)
      }  
    }
  },
  beforeDestroy () {
    // 页面销毁前 关闭flvjs
    this.player.destroy()
  }
}
</script>

<style lang="scss" scoped>
  .wrap{
    .video {
      width: 300px;
      height: 300px;
    }
  }
</style>

复制代码

以上基本上实现了业务功能需求,运用到生产环境时,可进一步完善代码细节,测试各种异常情况,增加代码健壮性。

如果需要同时打开多个监控或直播画面,前端多实例化几个flvjs,挂载到video元素上即可。demo效果如下:

image-20201221093518005

四、方案总结

这套方案主要的核心思路就是搭建服务端websocket服务并转码,客户端通过flv.js连接websocket并渲染画面。

优点有:

  1. 不需要flash
  2. 可部署在本地环境中
  3. 兼容性良好
  4. 延迟较低,没有卡顿和花屏,CPU 占用率也不高
  5. 服务端和客户端全部js实现,适合大前端路线的开发者来实践

以上就是在html5中播放rtsp流的一个方案,可实现监控、直播、播放视频等业务。

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