【视频开发】RTSP SERVER(基于live555)详细设计

2019-07-13 09:08发布

/* *本文基于LIVE555的嵌入式的RTSP流媒体服务器一个设计文档,个中细节现剖于此,有需者可参考指正,同时也方便后期自己查阅。(本版本是基于2011年的live555) 作者:llf_17@qq.com
*/ RTSP SERVER(基于live555)详细设计     这个server的最终情况如下: 性能:D1数据时: 1.      8路全开udp   PID USER     PR  NI  VIRT RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+ COMMAND             1175root      20   0 65712 23m 3112 R 29.0 34.5 285:13.05 dvrapp_SN6108  2.      8路全开tcp   PID USER     PR  NI  VIRT RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+ COMMAND             1175root      20   0 65612 23m 3112 R 31.0 34.4 289:03.86 dvrapp_SN6108   文件: 静态库大小:Live555.a  1,585KB 文件个数:  150左右      
目录 1.代码移植... 3 1.1代码获取... 3 1.2文件初步裁剪... 3 1.3修改Makefile3 1.4live555生成的静态库链接到我司的可执行程序中... 3 2.功能添加... 4 2.1 数据的输入... 4 2.2实时视频(H264)的输入和输出... 5 2.3实时音频(G711.a)的输入和输出... 6 2.4 H264视频离散nal单元输入的实现... 6 2.5单播的实现... 7 2.6多路连接的实现... 7 2.7最大连接数的限制... 9 2.8服务端主动断开连接的实现... 9 2.9 sdp信息的添加修改... 10 2.10重定向的实现... 10 3. 代码裁剪... 11 4. 效率优化... 12 4.1Ring buffer双队列的修改... 12 4.2内存拷贝的去除及socketwritev 的实现... 13 5. 部分函数说明:... 16 6. 部分实验结果... 17  

1.代码移植

live555代码移植到我司嵌入式平台上。

1.1代码获取

http://www.live555.com/liveMedia/public/ 本次移植使用的版本是2011.12.23.

1.2文件初步裁剪

Live555为跨平台库,本移移植旨在arm linux上运行,所以需先裁剪掉其它无关文件。 a.删除之前先生成用于linuxmakefile.进入live文件夹,运行./genMakefiles linux.此时生成了用于linuxMakefile. b.删除冗余文件和文件夹。 每个文件夹下只保留*.cpp,*.hh, *.c, *.h, Makefile.其余全部删除。 删除文件夹:WindowsAudioInputDevicemediaServer

1.3修改Makefile

Makefile变量主要做以下修改: C_COMPILER =              arm-hismall-linux-gcc CPLUSPLUS_COMPILER =    arm-hismall-linux-g++ LINK =                    arm-hismall-linux-g++-o LINK_OPTS =          -L.-lpthread   C_FLAGS =              $(COMPILE_OPTS)     $(CFLAGSARM) CPLUSPLUS_FLAGS =    $(COMPILE_OPTS)$(CFLAGSARM)

1.4live555生成的静态库链接到我司的可执行程序中

如:dvrapp_sn6108        裁剪到此时的Live555编译时会生成所有的库,不可能将所有库链进可执行程序中。我司只用到了视频:H264,音频 G711.a.其余不用。故只需将这几个有关库链接进即可。        我司链接静态库到可执行程序的做法是,先成一个xx.a,然后在生成可执行程序时,链接所有.a文件。所以我们这里只需将需要的.o文件装进live555.a即可。        具体做法:在live555文件夹下新建文件夹liveLib用于存放其它文件生成的.a. 此文件夹用于生成live555.a最终库。(将所有.a先打散成.o,再合成一个live555.a.每个文件夹下在生成.a时都拷贝一份.aliveLib中。最后将生成的live555.a拷贝到masterLIBARMSN6108中。可执行程序链接时在此文件夹下可找到live555.a    

2.功能添加

       Live555源码的功能要用到我司具体项目中还需做一定的修改,不是拿来就能用的。 原本对于开源项目,尤其是c++项目,最好不要改动原有的类,所以修改应该是继承父类,在子类中修改。这样有利于代码的升级,和维护。但是由于考虑到c++的继承的层数以及虚函数的运行时绑定对性能的影响,以及编译出文件的大小,所以本修改中只对一部分类作了继承,另一些直接在原有类中添加新方法。

2.1 数据的输入

       数据从ringbufferserver模块的传输,使用了通知机制,即当ringbuf有数据时,数据发出通道,告知某一通道有数据可用,则server在需要的时候会来这个通道来取数据。 spacer.gif     数据输入框图   通知机制主要由以下函数实现。 void signalNewFrameData(int mediaType, int chanel,int trans_mode,int buf_len)        signalNewFrameData为一个全局函数,可被外部线程调用(注意,整个live555是一个单线程程序)。signalnewFrameData会调用virtual void triggerEvent(EventTriggerId eventTriggerId, void*clientData = NULL), 这个函数共两个参数,一个是触发的事件id,另一个是此id对应的事件处理函数所在的类实例指针,这里具体是各个输入的videoSourceaudioSource类实例指针。        数据的写入ringbuffer由以下函数实现:        write_unicast_data_live(只用于单播),每当一个数据到来后,先判断是音频还是视频,然后再装入各自对应的ringbuffer,接着调用 signalnewFrameData通知相应的server. 通知时刻落在server刚好需要数据的时刻区间间的概率较小,大部分情况是(经实验证明了的)server正在处理其它数据或已经取完数据,正在等下次取数据时刻的到来(此时可能正停留在Eventloop 里的sigleStepselect)。所以通知后都会把事件记入一个bitmask类型的变量fTriggersAwaitingHandling(最多可累计挂入32个待处理事件)然后在select结束后,再处理每个TriggerNum所对应的事件(调用Source中的deliverFrame将数据向后传送)。处理完一个事件,则将fTriggersAwaitingHandling中对应的bitmask位清0,singleStep每一次循环中TriggerEvent只处理一个事件(如有未处理完事件,等下一循环再处理)  

2.2实时视频(H264)的输入和输出

       Live555提供的示例里面有直接读文件的类和使用方法,但没有实时输入的类及其实现。        Live555中数据流基本路线是:        SourceàFilter1àFilter2…àSink        Filter可能有多个,也可能一个也没有。对于h264filter有两个,对于音频g711.a,实现中则没有Filter.        本设计具体实现视频实时输入方法如下:       1.视频输入        live555中,输入为Source类,输出为 Sink类。中间处理环节类称为Filter. SNDeviceSource类继承于FramedSource,用于实时输入h264视频。该类的实现参考了DeviceSource SNDeviceSource::deliverFrame()中实现数据的输入。Memmove