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记一次浏览器播放实时监控rtsp视频流的解决历程(利用Ffmpeg + node.js + websocket + flv.js实现)

背景

笔者目前在做一个智慧楼宇的产品(使用react开发的),在交付项目的时候,遇到了需要在浏览器端播放rtsp视频流的场景,而浏览器端是不能直接播放rtsp视频流的,原本打算让客户方提供flv格式的视频流 鉴于项目现场的环境以及种种原因,客户方只能提供rtsp视频流,所以就只能自己解决了。

于是乎,去网上随便一搜就搜到了Ffmpeg + node.js + websocket + flv.js的解决方案,但是真正自己实现下来,遇到了几个棘手的问题,例如:莫名其妙的报错,部分监控视频转换失败,不能转码h265格式的视频等等(本文会介绍自己遇到的问题以及解决方案)。

涉及到的技术点

  • ffmpeg:ffmpeg是一个转码工具,将rtsp视频里转换成flv格式的视频流

  • node.js

  • websocket

  • flv.js

node.js端

点击进入node端的github

用到的关键库

  • @ffmpeg-installer/ffmpeg

自动为当前node服务所在的平台安装适合的ffmpeg,无需自己再去手动下载、安装配置了。通过该库安装的ffmpeg,其路径在node_modules/@ffmpeg-installer/darwin-x64/ffmpeg (我用的是mac,自动安装的是darwin-x64,不同平台不一样)

  • fluent-ffmpeg

该库是对ffmpeg 命令的封装,简化了命令的使用流程,原生ffmpeg的命令是比较复杂难懂的。

点击进入fluent-ffmpeg的github地址

完整可复制直接运行的node代码

const ffmpegPath = require('@ffmpeg-installer/ffmpeg'); // 自动为当前node服务所在的系统安装ffmpeg
const ffmpeg = require('fluent-ffmpeg');
const express = require('express');
const webSocketStream = require('websocket-stream/stream');
const expressWebSocket = require('express-ws');

ffmpeg.setFfmpegPath(ffmpegPath.path);

/**
* 创建一个后端服务
*/
function createServer() {
   const app = express();
   app.use(express.static(__dirname));
   expressWebSocket(app, null, {
       perMessageDeflate: true
  });
   app.ws('/rtsp/', rtspToFlvHandle);

   app.get('/', (req, response) => {
       response.send('当你看到这个页面的时候说明rtsp流媒体服务正常启动中......');
  });

   app.listen(8100, () => {
       console.log('转换rtsp流媒体服务启动了,服务端口号为8100');
  });
}

/**
* rtsp 转换 flv 的处理函数
* @param ws
* @param req
*/
function rtspToFlvHandle(ws, req) {
   const stream = webSocketStream(ws, {
       binary: true,
       browserBufferTimeout: 1000000
  }, {
       browserBufferTimeout: 1000000
  });
   // const url = req.query.url;
   const url = new Buffer(req.query.url, 'base64').toString(); // 前端对rtsp url进行了base64编码,此处进行解码
   console.log('rtsp url:', url);
   try {
       ffmpeg(url)
          .addInputOption(
               '-rtsp_transport', 'tcp',
               '-buffer_size', '102400'
          )
          .on('start', (commandLine) => {
               // commandLine 是完整的ffmpeg命令
               console.log(commandLine, '转码 开始');
          })
          .on('codecData', function (data) {
               console.log(data, '转码中......');
          })
          .on('progress', function (progress) {
               // console.log(progress,'转码进度')
          })
          .on('error', function (err, a, b) {
               console.log(url, '转码 错误: ', err.message);
               console.log('输入错误', a);
               console.log('输出错误', b);
          })
          .on('end', function () {
               console.log(url, '转码 结束!');
          })
          .addOutputOption(
               '-threads', '4',  // 一些降低延迟的配置参数
               '-tune', 'zerolatency',
               '-preset', 'ultrafast'
          )
          .outputFormat('flv') // 转换为flv格式
          .videoCodec('libx264') // ffmpeg无法直接将h265转换为flv的,故需要先将h265转换为h264,然后再转换为flv
          .withSize('50%') // 转换之后的视频分辨率原来的50%, 如果转换出来的视频仍然延迟高,可按照文档上面的描述,自行降低分辨率
          .noAudio() // 去除声音
          .pipe(stream);
  } catch (error) {
       console.log('抛出异常', error);
  }
}

createServer();

react 前端

用到的关键库

  • flv.js

用于前端播放flv格式视频库

完整可直接复制使用的react组件

import React, { useEffect, useRef } from 'react';
import './FlvVideoPlayer.scss';
import flvjs from 'flv.js';
import { Button } from '@alifd/next';

interface FlvVideoPlayerProps {
 url?: string; // rtsp 的url
 isNeedControl?: boolean;
 fullScreenRef?: any; // 方便组件外部调用全屏方法的ref
}

const FlvVideoPlayer = React.forwardRef<any, FlvVideoPlayerProps>(({ isNeedControl, url, fullScreenRef }, ref) => {
 const videoDomRef = useRef<any>();
 const playerRef = useRef<any>(); // 储存player的实例

 React.useImperativeHandle(ref, () => ({
   requestFullscreen,
}));

 useEffect(() => {
   if (videoDomRef.current) {
     if (fullScreenRef) {
       fullScreenRef.current[url] = requestFullscreen;
    }
     // const url = `${videoUrl}/rtsp/video1/?url=${url}`;
     playerRef.current = flvjs.createPlayer({
       type: 'flv',
       isLive: true,
       url,
    });
     playerRef.current.attachMediaElement(videoDomRef.current);
     try {
       playerRef.current.load();
       playerRef.current.play();
    } catch (error) {
       console.log(error);
    }
  }

   return () => {
     destroy();
  };
}, [url]);

 /**
  * 全屏方法
  */
 const requestFullscreen = () => {
   if (videoDomRef.current) {
    (videoDomRef.current.requestFullscreen && videoDomRef.current.requestFullscreen()) ||
      (videoDomRef.current.webkitRequestFullScreen && videoDomRef.current.webkitRequestFullScreen()) ||
      (videoDomRef.current.mozRequestFullScreen && videoDomRef.current.mozRequestFullScreen()) ||
      (videoDomRef.current.msRequestFullscreen && videoDomRef.current.msRequestFullscreen());
  }
};

 /**
  * 销毁flv的实例
  */
 const destroy = () => {
   if (playerRef.current) {
     playerRef.current.pause();
     playerRef.current.unload();
     playerRef.current.detachMediaElement();
     playerRef.current.destroy();
     playerRef.current = null;
  }
};

 return (
   <>
     <Button type="primary" onClick={requestFullscreen}>
       全屏按钮
     </Button>
     <video controls={isNeedControl} ref={videoDomRef} className="FlvVideoPlayer" loop />
   </>
);
});

export default FlvVideoPlayer;

组件用到的url

  • 本地开发时

本地开发时,node服务是启动在自己电脑上,所以node服务的地址就是 ws://127.0.0.1:8100,为了防止在传rtsp地址的过程中出现参数丢失的情况,故采用window.btoa()方法对rtsp进行base64编码一下,又由于node端代码中监听的是/rtsp/,故完整的组件的url是

ws://127.0.0.1:8100/rtsp?url=${window.btoa('rtsp地址')}
  • 部署线上

直接将服务器ip替换掉127.0.0.1即可

  • 提供一个测试的rtsp地址

rtsp://wowzaec2demo.streamlock.net/vod/mp4:BigBuckBunny_115k.mp4

遇到的问题

1. rtsp地址中存在?拼接的参数,传到后端丢失

  • 错误详情

An error occured: ffmpeg exited with code 1: rtsp://... Server returned 404 Not Found
  • 原因

完整的url是ws://127.0.0.1:8100/rtsp?url=${window.btoa('rtsp地址')},如果rtsp地址中再含有?拼接参数的话,那么就会出现两个?,传到node端之后,会被express去除掉rtsp地址中的?

  • 解决方式

在前端对rtsp使用window.btoa方法进行base64编码,在node端使用new Buffer进行解码即可

2. 连接超时

  • 报错截图
    67c85c2ed8d64a9daeba39a2ee18c4ef~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-in-crop-mark:4536:0:0:0.awebp?

  • 原因

部署到客户内网发现的,是两台服务网络不通造成的

  • 解决方式

找运维解决

3. CPU飚到100%,卡顿

  • 错误详情

监控视频采用分页显示,每页8个监控视频,切换到下一页的时候,上一页转换监控视频的ffmpeg进程,仍然存在,没有被kill掉。所以ffmpeg的进程不停地增加,导致CPU占用100%

  • 原因

封装flvjs 的react组件中,在组件卸载的时候,没有把flvjs的实例销毁掉,导致进程不会被自动kill掉

  • 解决方式

组件卸载的时候,将flvjs的实例销毁掉

4. 不能转码h265视频流

  • 错误详情

Video codec hevc not compatible with flv 。Could not write header for output file #0 (incorrect codec parameters ?): Function not implemented
  • 原因

有些监控摄像头的视频格式是 hevc h265, flv不支持,需要先将h265转化至h264格式

  • 解决方式

node端代码中。ffmpeg添加 videoCodec('libx264') 配置即可

优化 ffmpeg 低延迟配置参数

'-threads', '4'
'-tune', 'zerolatency'
'-preset', 'ultrafast'

更新

当我把ffmpeg配置参数中的输出分辨率配置移除后,目前的延时在1~2s左右

作者:huisiyu
来源:juejin.cn/post/7124188097617051685

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