Linux平台如何实现采集音视频数据并注入轻量级RTSP服务？-阿里云开发者社区

Linux平台如何实现采集音视频数据并注入轻量级RTSP服务？

2023-09-22 176

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本文涉及的产品

物联网平台，标准版 1个月

IoT设备身份认证，上限1000台 1个月

简介： Linux平台如何实现采集音视频数据并注入轻量级RTSP服务？

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技术背景

好多开发者，问我们最多的问题是，为什么要设计轻量级RTSP服务？轻量级RTSP服务，和RTSP服务有什么区别？

针对这个问题，我们的回答是：轻量级RTSP服务解决的核心痛点是避免用户或者开发者单独部署RTSP服务或者RTMP服务，RTSP服务，并发或功能相对强大，数据注入模式一般是外部直接推流到RTSP服务（目前大多流媒体服务，以RTMP居多，RTSP的相对较少，或者说，可以商用的RTSP服务，相对较少，音视频数据推送这块，RTMP推送为主，很少有RTSP推流），轻量级RTSP服务，直接部署在数据源测，相当于采集到的屏幕、摄像头、麦克风数据，直接编码注入本地的轻量级RTSP服务，对外提供个可供拉流的RTSP URL，说到这里，轻量级RTSP服务，更像一个IPC摄像头，侧重的不是并发，而是便捷。

设计架构图

流程图.png

Windows、Android、iOS平台的轻量级RTSP服务，不再赘述，之前都有描述，今天介绍的是Linux平台下的轻量级RTSP服务。

和其他平台一样，我们Linux平台依然实现的是本地的音视频数据（如屏幕、摄像头、麦克风），编码打包后，汇聚到内置RTSP服务，对外提供可供拉流的RTSP URL，轻量级RTSP服务，适用于内网环境下，对并发要求不高的场景，支持H.264/H.265，支持RTSP鉴权、单播、组播模式，考虑到单个服务承载能力，我们支持同时创建多个RTSP服务，并支持获取当前RTSP服务会话连接数。

功能设计

[基础功能]支持常规的屏幕、摄像机、音频采集处理等；
[音频格式]AAC；
[视频格式]H.264、H.265；
[协议类型]RTSP；
[传输模式]支持单播和组播模式；
[端口设置]支持RTSP端口设置；
[鉴权设置]支持RTSP鉴权用户名、密码设置；
[获取session连接数]支持获取当前RTSP服务会话连接数；
[多服务支持]支持同时创建多个内置RTSP服务；
[H.265支持]Windows内置rtsp server支持发布H.265视频（64位库）；
[RTSP url回调]支持设置后的rtsp url通过event回调到上层。

接口设计

RTSP Server操作接口设计：

   /*
    * nt_linux_smart_publisher_sdk.h
    * Created by daniusdk.com
    */
    /*+++rtsp server操作接口+++*/
        /*
        * 创建一个rtsp server 
        * pRtspServerHandle: rtsp server 句柄
        * reserve：保留参数传0
        * 成功返回 NT_ERC_OK
        */
        NT_UINT32(NT_API *OpenRtspServer)(NT_PHANDLE pRtspServerHandle, NT_INT32 reserve);
        /*
        * 设置rtsp server 监听端口, 在StartRtspServer之前必须要设置端口
        * rtsp_server_handle: rtsp server 句柄
        * port: 端口号，可以设置为554,或者是1024到65535之间,其他值返回失败
        * 成功返回 NT_ERC_OK
        */
        NT_UINT32(NT_API *SetRtspServerPort)(NT_HANDLE rtsp_server_handle, NT_INT32 port);
        /*
        * 设置rtsp server 鉴权用户名和密码, 这个可以不设置，只有需要鉴权的再设置
        * rtsp_server_handle: rtsp server 句柄
        * user_name: 用户名,必须是英文
        * password：密码,必须是英文
        * 成功返回 NT_ERC_OK
        */
        NT_UINT32(NT_API *SetRtspServerUserNamePassword)(NT_HANDLE rtsp_server_handle, NT_PCSTR user_name, NT_PCSTR password);
        /*
        * 设置rtsp server 组播, 如果server设置成组播就不能单播，组播和单播只能选一个, 一般来说单播网络设备支持的好，wifi组播很多路由器不支持
        * rtsp_server_handle: rtsp server 句柄
        * is_multicast: 是否组播, 1为组播, 0为单播, 其他值接口返回错误, 默认是单播
        * 成功返回 NT_ERC_OK
        */
        NT_UINT32(NT_API *SetRtspServerMulticast)(NT_HANDLE rtsp_server_handle, NT_INT32 is_multicast);
        /*
        * 设置rtsp server 组播组播地址 
        * rtsp_server_handle: rtsp server 句柄
        * multicast_address: 组播地址
        * 如果设置的不是组播地址, 将返回错误
        * 组播地址范围说明: [224.0.0.0, 224.0.0.255] 为组播预留地址, 不能设置. 可设置范围为[224.0.1.0, 239.255.255.255], 其中SSM地址范围为[232.0.0.0, 232.255.255.255]
        * 成功返回 NT_ERC_OK
        */
        NT_UINT32(NT_API *SetRtspServerMulticastAddress)(NT_HANDLE rtsp_server_handle, NT_PCSTR multicast_address);
        /*
        * 获取rtsp server当前的客户会话数, 这个接口必须在StartRtspServer之后再调用
        * rtsp_server_handle: rtsp server 句柄
        * session_numbers: 会话数
        * 成功返回 NT_ERC_OK
        */
        NT_UINT32(NT_API *GetRtspServerClientSessionNumbers)(NT_HANDLE rtsp_server_handle, NT_INT32* session_numbers);
        /*
        * 启动rtsp server
        * rtsp_server_handle: rtsp server 句柄
        * reserve: 保留参数传0
        * 成功返回 NT_ERC_OK
        */
        NT_UINT32(NT_API *StartRtspServer)(NT_HANDLE rtsp_server_handle, NT_INT32 reserve);
        /*
        * 停止rtsp server
        * rtsp_server_handle: rtsp server 句柄
        * 成功返回 NT_ERC_OK
        */
        NT_UINT32(NT_API *StopRtspServer)(NT_HANDLE rtsp_server_handle);
        /*
        * 关闭rtsp server
        * 调用这个接口之后rtsp_server_handle失效，
        * 成功返回 NT_ERC_OK
        */
        NT_UINT32 (NT_API *CloseRtspServer)(NT_HANDLE rtsp_server_handle);
        /*---rtsp server操作接口---*/

发布RTSP流相关接口设计：

/*
         * nt_linux_smart_publisher_sdk.h
         * Created by daniusdk.com
         */
        /*+++发布rtsp流相关接口+++*/
        /*
        * 设置rtsp的流名称
        * stream_name: 流程名称，不能为空字符串，必须是英文
        * 这个作用是: 比如rtsp的url是:rtsp://192.168.0.111/test, test就是设置下去的stream_name
        * 成功返回 NT_ERC_OK
        */
        NT_UINT32(NT_API *SetRtspStreamName)(NT_HANDLE handle, NT_PCSTR stream_name);
        /*
        * 给要发布的rtsp流设置rtsp server, 一个流可以发布到多个rtsp server上，rtsp server的创建启动请参考OpenRtspServer和StartRtspServer接口
        * handle: 推送实例句柄
        * rtsp_server_handle：rtsp server句柄 
        * reserve： 保留参数，传0
        */
        NT_UINT32(NT_API *AddRtspStreamServer)(NT_HANDLE handle, NT_HANDLE rtsp_server_handle, NT_INT32 reserve);
        
        /*
        * 清除设置的rtsp server
        */
        NT_UINT32(NT_API *ClearRtspStreamServer)(NT_HANDLE handle);
        /*
        启动rtsp流
        reserve: 保留参数，传0
        */
        NT_UINT32(NT_API *StartRtspStream)(NT_HANDLE handle, NT_INT32 reserve);
        
        /*
        停止rtsp流
        */
        NT_UINT32(NT_API *StopRtspStream)(NT_HANDLE handle);
        /*---发布rtsp流相关接口---*/

调用实现

启动RTSP Server：

NT_HANDLE start_rtsp_server(NT_SmartPublisherSDKAPI* push_api, int port, std::string user_name, std::string password) {
        NT_HANDLE rtsp_server_handle = nullptr;
        if (NT_ERC_OK != push_api->OpenRtspServer(&rtsp_server_handle, 0)) {
            fprintf(stderr, "OpenRtspServer failed\n");
            return nullptr;
        }
        if (nullptr == rtsp_server_handle) {
            fprintf(stderr, "rtsp_server_handle is null\n");
            return nullptr;
        }
        if (NT_ERC_OK != push_api->SetRtspServerPort(rtsp_server_handle, port)) {
            push_api->CloseRtspServer(rtsp_server_handle);
            return nullptr;
        }
        if (!user_name.empty() && !password.empty())
            push_api->SetRtspServerUserNamePassword(rtsp_server_handle, user_name.c_str(), password.c_str());
        if (NT_ERC_OK == push_api->StartRtspServer(rtsp_server_handle, 0))
            return rtsp_server_handle;
        fprintf(stderr, "StartRtspServer failed\n");
        push_api->CloseRtspServer(rtsp_server_handle);
        
        return nullptr;
    }

停止RTSP Server：

void stop_rtsp_server(NT_SmartPublisherSDKAPI* push_api, NT_HANDLE& rtsp_server_handle) {
        if (nullptr == rtsp_server_handle)
            return;
        NT_HANDLE handle = rtsp_server_handle;
        rtsp_server_handle = nullptr;
        push_api->StopRtspServer(handle);
        push_api->CloseRtspServer(handle);
    }

开始发布RTSP Stream：

bool start_rtsp_stream(NT_SmartPublisherSDKAPI* push_api, NT_HANDLE rtsp_server_handle, NT_HANDLE handle, const std::string stream_name) {
        push_api->SetRtspStreamName(handle, stream_name.c_str());
        push_api->ClearRtspStreamServer(handle);
        push_api->AddRtspStreamServer(handle, rtsp_server_handle, 0);
        
        if (NT_ERC_OK != push_api->StartRtspStream(handle, 0))
            return false;
        return true;
    }

如需停止RTSP流的发布，直接调用：

stop_rtsp_server(&push_api, rtsp_server_handle);

如果需要采集到的音视频数据预览，调用预览接口即可：

// 开启预览，也可以不开启, 根据需求来
    push_api.SetPreviewXWindow(push_handle, "", sub_wid);
    push_api.StartPreview(push_handle, 0, nullptr);

总结

轻量级RTSP服务，并发这块不是强项，不过确实解决了单独部署RTSP或RTMP服务的痛点，减少了工程实施成本，在并发量要求不高的场景下，非常方便。