Онлайн вещание через Nginx-RTMP: несколько рецептов

Недавно я наткнулся на топик "Сервер онлайн-вещаний на базе nginx ^[1]" о замечательном модуле Романа Арутюняна для nginx: nginx-rtmp-module ^[2]. Модуль очень прост в настройке и позволяет на основе nginx создать сервер публикации видеозаписей и живого вещания.

Про сам модуль можно прочитать на его странице на GitHub ^[3], я же хочу привести несколько простых примеров использования. Надеюсь, топик поможет новичкам в видеоделах (таким как я).

Также посмотрите демо трансляцию ^[4], которая у меня получилась.

Коротко об RTMP

RTMP (Real Time Messaging Protocol) — проприетарный протокол вещания от Adobe. В качестве транспорта по умолчанию используется TCP (порт 1935). Также можно инкапсулировать RTMP в HTTP (RTMPT). Клиент RTMP — это в первую очередь Adobe Flash Player.
Кодек видео — H.264, кодек аудио AAC, nellymoser или MP3, контейнеры MP4 или FLV.

Публикация видеозаписи

Иначе говоря, видео по запросу (VOD). Просто добавьте в nginx.conf в секцию rtmp { server {… }}.

application vod {
     play /var/videos;
  }

(Прим.: конечно, секцию не обязательно называть vod)
Теперь можно положить в папку /var/videos правильно сконвертированный видеофайл и «скормить» плееру источник, например rtmp://server/vod/file.flv. Насколько я понял, MP4 нативно поддерживает перемотку видео, а FLV придется индексировать отдельно.

Все описанные далее примеры будут про живую трансляцию с помощью ffmpeg под Windows.

Онлайн-трансляция

Мы можем отправить поток видео и аудио на сервер используя все тот же протокол RTMP для публикации. А наши клиенты смогут трансляцию смотреть. Для этого на сервере надо добавить секцию:

application live {
     allow publish 1.2.3.4;
     allow publish 192.168.0.0/24;
     deny publish all;
     allow play all;
     live on;
  }

Рекомендую сразу закрыть доступ на публикацию всем, кроме доверенных IP, как показано в примере.

На машине, с которой мы будем вещать, для начала надо получить список устройств DirectShow. Пуск — Выполнить — cmd, переходим в папку ffmpeg/bin и запускаем:

ffmpeg -list_devices true -f dshow -i dummy

Если в названии вашего источника есть русские буквы, то они могут отобразиться кракозябрами. ТруЪ админы заюзают iconv, а простые парни вроде меня раскодируют на сайте Лебедева ^[5]. FFmpeg'у нужно скормить читабельную надпись.

Теперь, зная имя видео и аудио источника, можно захватить его при помощи ffmpeg ^[6] и отправить на сервер.

Веб-камера

Как минимум нужно указать источник видео, кодек и сервер:

ffmpeg -f dshow -i video="Webcam C170" -c:v libx264 -an -f flv "rtmp://1.2.3.4/live/test.flv  live=1"

Вместо «Webcam C170» нужно подставить название вашей камеры из списка.
Ключ -an говорит о том, что мы не передаем аудио поток. Если аудио поток нужен, то строка запуска будет выглядеть примерно так:

ffmpeg -f dshow -i video="Webcam C170" -f dshow -i audio="Микрофон ..." -c:v libx264 -c:a libfaac -ar 44100 -ac 2 -f flv "rtmp://1.2.3.4/live/test.flv  live=1"

Здесь мы использует кодек libfaac, частота дискретизации 44100, 2 канала (стерео). Можно вместо AAC использовать MP3 (кодек libmp3lame).

Аналоговая камера

Если у вашей камеры аналоговый выход, то ее можно подключить к компьютеру с помощью устройства захвата. Я использую дешевую PAL камеру ^[7] и USB плату захвата ^[8] с Dealextreme.

ffmpeg -r pal -s pal -f dshow -i video="USB2.0 ATV" -c:v libx264 -an -f flv "rtmp://1.2.3.4/live/test.flv live=1"

Захват экрана

Тут есть два варианта: установить FFSplit ^[9] или использовать screen-capture-recorder ^[10] с FFmpeg.
FFSplit использовать проще, т.к. у него есть удобный GUI, но он не работает под XP/2003.

Если вы решили выбрать второй способ, то строка запуска FFmpeg будет выглядеть примерно так:

ffmpeg -f dshow -i video="screen-capture-recorder" -c:v libx264 -an -r 2 -f flv "rtmp://1.2.3.4/live/test.flv live=1"

Аудио-поток можно захватить с virtual-audio-capturer.

Пример захвата экрана в приложении

Ретрансляция

Естественно, вы можете ретранслировать видео или аудио файл (или поток) FFmpeg на сервер. В примере ниже мы передаем MJPEG видео с удаленной камеры:

ffmpeg -f mjpeg -i video="http://iiyudana.miemasu.net/nphMotionJpeg?Resolution=320x240&Quality=Standard" -c:v libx264 -f flv "rtmp://1.2.3.4/live/test.flv live=1"

Но для таких целей более разумно использовать опцию push на самом RTMP-сервере, чтобы исключить промежуточное звено и вытягивать поток на самом сервере.

Какая-то веб-камера в Японии

Тюнинг, решение проблем

-preset имя У H.264 есть несколько наборов настроек соотношения компрессия/скорость: ultrafast, superfast, veryfast, faster, fast, medium, slow, slower, veryslow. Поэтому если вы хотите повысить производительность, стоит использовать:

-preset ultrafast 

-crf число непосредственно влияет на битрейт и качество. Принимает значения от 0 до 51 — чем больше, тем ниже качество картинки. По умолчанию 23, 18 — losless качество. Битрейт примерно удваивается при уменьшении CRF на 6.

-r число задает входной и выходной FPS. Для источников, с которых вы захватываете картинку, можно установить вместо -r -re, чтобы использовать «родной» FPS.

-rtbufsize число размер буфера реального времени. Если у вас постоянно появляются сообщения о переполнении буфера и отбрасывании кадров, вы можете поставить большой буфер (например, 100000k), однако это может увеличить задержку передачи.

-s ширинаxвысота входной и выходной размер картинки.

-g число насколько я понял, это максимальное число кадров между ключевыми. Если у вас FPS очень маленький, то можно поставить это значение поменьше, чтобы уменьшить задержку начала трансляции.

-keyint_min число минимальное число кадров между ключевыми.

-vf «crop=w:h:x:y» обрезать видео

-tune zerolatency «волшебная» опция уменьшения задержки трансляции. Что она конкретно делает я так и не нашел (-:

-analyzeduration 0 отключает анализ длительности, что помогает снизить задержку трансляции

Помимо рассмотренных выше параметров аудио вам может понадобиться -acodec copy в том случае, если ваш аудио поток не требует дополнительной перекодировки в MP3/AAC.

Пример: вещаем с веб-камеры с низкой задержкой без звука, рисуем в верхней части картинки текущее время

ffmpeg -r 25 -rtbufsize 1000000k -analyzeduration 0 -s vga -copyts -f dshow -i video="Webcam C170" -vf "drawtext=fontfile=verdana.ttf:fontcolor=yellow@0.8:fontsize=48:box=1:boxcolor=blue@0.8:text=%{localtime}" -s 320x240 -c:v libx264 -g 10 -keyint_min 1 -preset UltraFast -tune zerolatency -crf 25 -an -r 3 -f flv "rtmp://1.2.3.4:1935/live/b.flv live=1"

Плеер на сайте

Тут все просто. Поставьте на свой сайт один из популярных плееров, например Flowplayer ^[11] или JW Player ^[12].

Пример подключения JW Player вы можете посмотреть на странице демо трансляции ^[4].

Что дальше?

С помощью модуля rtmp можно создать не только видеотрансляцию, но и видеочат, интернет-радио, простую платформу для вебинаров. Дерзайте!

Я рассмотрел лишь базовую функциональность nginx-rtmp-module и ffmpeg. Возможности у них гораздо шире, поэтому обратите внимание на документацию:
Блог nginx-rtmp-module ^[13]
Wiki nginx-rtmp-module ^[14]
Документация FFmpeg ^[15]
Streaming Guide ^[16]
x264 Encoding Guide ^[17]
Filtering Guide ^[18]

Автор: gag_fenix

Источник ^[19]