一个基于C++11的高性能运营级流媒体服务框架

项目特点

• 基于C++11开发，避免使用裸指针，代码稳定可靠；同时跨平台移植简单方便，代码清晰简洁。
• 打包多种流媒体协议(RTSP/RTMP/HLS），支持协议间的互相转换，提供一站式的服务。
• 使用epoll+线程池+异步网络IO模式开发，并发性能优越。
• 已实现主流的的H264/H265+AAC流媒体方案，代码精简,脉络清晰，适合学习。
• 编码格式与框架代码解耦，方便自由简洁的添加支持其他编码格式
• 代码经过大量的稳定性、性能测试，可满足商用服务器项目。
• 支持linux、macos、ios、android、windows平台
• 支持画面秒开(GOP缓存)、极低延时(1秒内)
• ZLMediaKit高并发实现原理

项目定位

• 移动嵌入式跨平台流媒体解决方案。
• 商用级流媒体服务器。
• 网络编程二次开发SDK。

功能清单

• RTSP

  • RTSP 服务器，支持RTMP/MP4转RTSP。
  • RTSPS 服务器，支持亚马逊echo show这样的设备
  • RTSP 播放器，支持RTSP代理，支持生成静音音频
  • RTSP 推流客户端与服务器
  • 支持 rtp over udp rtp over tcp rtp over http rtp组播 四种RTP传输方式 。
  • 服务器/客户端完整支持Basic/Digest方式的登录鉴权，全异步可配置化的鉴权接口。
  • 支持H265编码
  • 服务器支持RTSP推流(包括rtp over udp rtp over tcp方式)
  • 支持任意编码格式的rtsp推流，只是除H264/H265+AAC外无法转协议

• RTMP

  • RTMP 播放服务器，支持RTSP/MP4转RTMP。
  • RTMP 发布服务器，支持录制发布流。
  • RTMP 播放器，支持RTMP代理，支持生成静音音频
  • RTMP 推流客户端。
  • 支持http-flv直播。
  • 支持https-flv直播。
  • 支持任意编码格式的rtmp推流，只是除H264/H265+AAC外无法转协议

• HLS

  • 支持HLS文件生成，自带HTTP文件服务器。

• HTTP[S]

  • 服务器支持目录索引生成,文件下载,表单提交请求。
  • 客户端提供文件下载器(支持断点续传),接口请求器,文件上传器。
  • 完整HTTP API服务器，可以作为web后台开发框架。
  • 支持跨域访问。
  • 客户端支持cookie
  • 支持WebSocket服务器

• 其他

  • 支持输入YUV+PCM自动生成RTSP/RTMP/HLS/MP4.
  • 支持简单的telnet调试。
  • 支持H264的解析，支持B帧的POC计算排序。
  • 支持配置文件热加载
  • 支持流量统计、推流播放鉴权等事件
  • 支持rtsp/rtmp/http虚拟主机
  • 支持flv、mp4文件录制
  • 支持rtps/rtmp点播，支持seek

其他功能细节表

• 转协议:

  功能/编码格式	H264	H265	AAC	other
  RTSP[S] --> RTMP/HTTP[S]-FLV/FLV	Y	N	Y	N
  RTMP --> RTSP[S]	Y	N	Y	N
  RTSP[S] --> HLS	Y	N	Y	N
  RTMP --> HLS	Y	N	Y	N
  RTSP[S] --> MP4	Y	N	Y	N
  RTMP --> MP4	Y	N	Y	N
  MP4 --> RTSP[S]	Y	N	Y	N
  MP4 --> RTMP	Y	N	Y	N

• 流生成：

  功能/编码格式	H264	H265	AAC	other
  RTSP[S]推流	Y	Y	Y	Y
  RTSP拉流代理	Y	Y	Y	N
  RTMP推流	Y	Y	Y	Y
  RTMP拉流代理	Y	N	Y	N

• RTP传输方式:

  功能/RTP传输方式	tcp	udp	http	udp_multicast
  RTSP[S] Play Server	Y	Y	Y	Y
  RTSP[S] Push Server	Y	Y	N	N
  RTSP Player	Y	Y	N	Y
  RTSP Pusher	Y	Y	N	N

• 支持的服务器类型列表

  服务类型	Y/N
  RTSP[S] Play Server	Y
  RTSP[S] Push Server	Y
  RTMP	Y
  HTTP[S]/WebSocket	Y

• 支持的客户端类型

  客户端类型	Y/N
  RTSP Player	Y
  RTSP Pusher	Y
  RTMP Player	Y
  RTMP Pusher	Y
  HTTP[S]	Y

后续任务

• 完善支持H265

编译要求

• 编译器支持C++11，GCC4.8/Clang3.3/VC2015或以上
• cmake3.2或以上

编译(Linux)

• 我的编译环境

  • Ubuntu16.04 64 bit + gcc5.4
  • cmake 3.5.1

• 编译

    //如果是centos6.x,需要先安装较新版本的gcc以及cmake，然后打开脚本build_for_linux.sh手动编译
    //如果是ubuntu这样的比较新的系统版本可以直接操作第4步
  
    1、安装GCC5.2(如果gcc版本高于4.7可以跳过此步骤)
    sudo yum install centos-release-scl -y
    sudo yum install devtoolset-4-toolchain -y
    scl enable devtoolset-4 bash
  
    2、安装cmake
    cd third/
    #需要安装新版本cmake,当然你也可以通过yum或者apt-get方式安装(前提是版本够新)
    tar -xvf cmake-3.10.0-rc4.tar.gz
    cd cmake-3.10.0-rc4
    ./configure
    make -j4
    sudo make install
  
    3、切换高版本gcc
    scl enable devtoolset-4 bash
  
    4、编译
    cd ZLMediaKit
    ./build_for_linux.sh
  

编译(macOS)

• 我的编译环境

  • macOS Sierra(10.12.1) + xcode8.3.1
  • Homebrew 1.1.3
  • cmake 3.8.0

• 编译

  cd ZLMediaKit
  ./build_for_mac.sh
  

编译(iOS)

• 编译环境:请参考macOS的编译指导。

• 编译

  cd ZLMediaKit
  ./build_for_ios.sh
  

• 你也可以生成Xcode工程再编译：

  cd ZLMediaKit
  mkdir -p build
  cd build
  # 生成Xcode工程，工程文件在build目录下
  cmake .. -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=../cmake/iOS.cmake -DIOS_PLATFORM=SIMULATOR64 -G "Xcode"
  

编译(Android)

• 我的编译环境

  • macOS Sierra(10.12.1) + xcode8.3.1
  • Homebrew 1.1.3
  • cmake 3.8.0
  • android-ndk-r14b

• 编译

  cd ZLMediaKit
  export ANDROID_NDK_ROOT=/path/to/ndk
  ./build_for_android.sh
  

编译(Windows)

• 我的编译环境

  • windows 10
  • visual studio 2017
  • cmake-gui

• 编译

   1 进入ZLMediaKit目录执行 git submodule update --init 以下载ZLToolKit的代码
   2 使用cmake-gui打开工程并生成vs工程文件.
   3 找到工程文件(ZLMediaKit.sln),双击用vs2017打开.
   4 选择编译Release 版本.
   5 找到目标文件并运行测试用例.

使用方法

• 作为服务器：

  TcpServer::Ptr rtspSrv(new TcpServer());
  TcpServer::Ptr rtmpSrv(new TcpServer());
  TcpServer::Ptr httpSrv(new TcpServer());
  TcpServer::Ptr httpsSrv(new TcpServer());
  
  rtspSrv->start<RtspSession>(mINI::Instance()[Config::Rtsp::kPort]);
  rtmpSrv->start<RtmpSession>(mINI::Instance()[Config::Rtmp::kPort]);
  httpSrv->start<HttpSession>(mINI::Instance()[Config::Http::kPort]);
  httpsSrv->start<HttpsSession>(mINI::Instance()[Config::Http::kSSLPort]);
  EventPoller::Instance().runLoop();
  

• 作为播放器：

  MediaPlayer::Ptr player(new MediaPlayer());
  weak_ptr<MediaPlayer> weakPlayer = player;
  player->setOnPlayResult([weakPlayer](const SockException &ex) {
      InfoL << "OnPlayResult:" << ex.what();
      auto strongPlayer = weakPlayer.lock();
      if (ex || !strongPlayer) {
          return;
      }
  
      auto viedoTrack = strongPlayer->getTrack(TrackVideo);
      if (!viedoTrack) {
          WarnL << "没有视频Track!";
          return;
      }
      viedoTrack->addDelegate(std::make_shared<FrameWriterInterfaceHelper>([](const Frame::Ptr &frame) {
          //此处解码并播放
      }));
  });
  
  player->setOnShutdown([](const SockException &ex) {
      ErrorL << "OnShutdown:" << ex.what();
  });
  
  //支持rtmp、rtsp
  (*player)[RtspPlayer::kRtpType] = PlayerBase::RTP_TCP;
  player->play("rtsp://admin:jzan123456@192.168.0.122/");
  

• 作为代理服务器：

  //support rtmp and rtsp url
  //just support H264+AAC
  auto urlList = {"rtmp://live.hkstv.hk.lxdns.com/live/hks",
  		"rtsp://184.72.239.149/vod/mp4://BigBuckBunny_175k.mov"};
  map<string , PlayerProxy::Ptr> proxyMap;
  int i=0;
  for(auto url : urlList){
  	//PlayerProxy构造函数前两个参数分别为应用名（app）,流id（streamId）
  	//比如说应用为live，流id为0，那么直播地址为：
  	//http://127.0.0.1/live/0/hls.m3u8
  	//rtsp://127.0.0.1/live/0
  	//rtmp://127.0.0.1/live/0
  	//录像地址为：
  	//http://127.0.0.1/record/live/0/2017-04-11/11-09-38.mp4
  	//rtsp://127.0.0.1/record/live/0/2017-04-11/11-09-38.mp4
  	//rtmp://127.0.0.1/record/live/0/2017-04-11/11-09-38.mp4
  	PlayerProxy::Ptr player(new PlayerProxy("live",to_string(i++).data()));
  	player->play(url);
  	proxyMap.emplace(string(url),player);
  }
  

• 作为推流客户端器：

  PlayerProxy::Ptr player(new PlayerProxy("app","stream"));
  //拉一个流，生成一个RtmpMediaSource，源的名称是"app/stream"
  //你也可以以其他方式生成RtmpMediaSource，比如说MP4文件（请研读MediaReader代码）
  player->play("rtmp://live.hkstv.hk.lxdns.com/live/hks");
  
  RtmpPusher::Ptr pusher;
  //监听RtmpMediaSource注册事件,在PlayerProxy播放成功后触发。
  NoticeCenter::Instance().addListener(nullptr,Config::Broadcast::kBroadcastRtmpSrcRegisted,
  		[&pusher](BroadcastRtmpSrcRegistedArgs){
  	//媒体源"app/stream"已经注册，这时方可新建一个RtmpPusher对象并绑定该媒体源
  	const_cast<RtmpPusher::Ptr &>(pusher).reset(new RtmpPusher(app,stream));
  
  	//推流地址，请改成你自己的服务器。
  	//这个范例地址（也是基于mediakit）是可用的，但是带宽只有1mb，访问可能很卡顿。
  	pusher->publish("rtmp://jizan.iok.la/live/test");
  });
  
  EventPoller::Instance().runLoop();
  

QA

• 怎么测试服务器性能？

  ZLMediaKit提供了测试性能的示例，代码在tests/test_benchmark.cpp。

  这里是测试报告：benchmark.md

• github下载太慢了，有其他下载方式吗？

  你可以在通过开源中国获取最新的代码，地址为：

  ZLToolKit

  ZLMediaKit

• 在windows下编译很多错误？

  由于本项目主体代码在macOS/linux下开发，部分源码采用的是无bom头的UTF-8编码；由于windows对于utf-8支持不甚友好，所以如果发现编译错误请先尝试添 加bom头再编译。 也可以通过参考这篇博客解决: vs2015:/utf-8选项解决UTF-8 without BOM 源码中文输出乱码问题

参考案例

• IOS摄像头实时录制,生成rtsp/rtmp/hls/http-flv

• IOS rtmp/rtsp播放器，视频推流器

• 支持linux、windows、mac的rtmp/rtsp播放器

  上述工程可能在最新的代码的情况下编译不过，请手动修改

授权协议

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