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在博客 在Darwin进行实时视频转发的两种模式 中,我们描述了流媒体服务器对源端音视频转发的两种模式,其中一种#拉模式# 转发,在我们通常的项目中经常会用到,比如在传统视频监控行业,IP摄像机部署在监控内网的各个地点,我们需要将他们进行集中式的管理,并且对外发布,这时候我们就需要用到一台流媒体服务器,能够拉取所需的摄像机的音视频流,并做转化(如RTMP、HTTP等),作为监控内网与公网的中转,提供转发服务。

#转发模块设计

拉模式转发中,转发服务器一方面作为RTSP客户端的角色,向源端摄像机获取音视频数据,另一方面作为服务器的角色,将拉取到的音视频数据,重新作为数据源,分发给正在请求的客户端。这样,我们在设计中需要考虑到以下几点:

  • 源端数据流到服务器的数据流能够复用,也就是一路进多路出。
  • 服务器端维护所有正在分发的摄像机源列表。
  • 服务器与源端在空闲状态下无连接,只有在有需要的情况下才发起连接过程。
  • 当所有客户端结束对某个源端请求时,服务器停止从源端获取数据,断开连接。
      Darwin系统已经具有了我们所需的一定条件:RTSPClient客户端实现、RTP分发流程(ReflectorSession),我们需要实现:Darwin拉模式转发模块,我们定义此模块名称为QTSSOnDemandRelayModule,意为只有在有需要的时候,才会转发;Darwin与源端用于交互、保存信息、接收数据的ClientSession,为了不影响Darwin原有的架构,我们没有直接在RTSPClient类中修改,而是自定义类:RTSPClientSession,实例化RTSPClient对象为其成员变量:



      在RTSPClientSession中,所有RTSP流程都由fClient(RTSPClient对象)完成,RTSPClientSession负责进行变量存储(如服务器地址fAddr、端口fPort、用户名fName、密码fPassword)、收到数据包统计(fStates、fNumPacketReceived)、RTSPClient控制(SETUP发送fNumSetups、RTSP断开fTeardownImmediately)、以及在非客户端断开情况下,服务器与摄像机间的重连


#转发模块实现

我们命名拉模式转发模块名称为:QTSSOnDemandRelayModule,需要分别实现对RTSP和RTP的转发和处理,如此,我们会分别处理QTSS_RTSPPreProcessor_Role(RTSP消息处理)、QTSS_RTSPRelayingData_Role(拉取的RTP数据处理)、QTSS_ClientSessionClosing_Role(客户端或RTSPClientSession断开处理)。



*QTSS_RTSPPreProcessor_Role(RTSP消息处理)

我们设计的拉模式转发为名称与地址映射的方式,映射列表配置在xml文件中,在QTSSOnDemandRelayModule初始化时,我们就会将配置映射表加载到模块中,当然!我们也可以修改为读取数据库的方式:



例如,RTSP摄像机地址为:rtsp://218.204.223.237:554/live/1/66251FC11353191F/e7ooqwcfbqjoo80j.sdp,RTSP转发服务器地址为:8.8.8.8,端口为:554,那么客户端请求:rtsp://8.8.8.8:554/ipC1,转发服务器就会向rtsp://218.204.223.237:554/live/1/66251FC11353191F/e7ooqwcfbqjoo80j.sdp
请求摄像机数据,获取后转发给客户端列表。映射查找我们在DoDescribe中进行:

QTSS_Error DoDescribe(QTSS_StandardRTSP_Params* inParams)
{
char* theUriStr = NULL;
QTSS_Error err = QTSS_GetValueAsString(inParams->inRTSPRequest, qtssRTSPReqFileName, 0, &theUriStr);
Assert(err == QTSS_NoErr);
if(err != QTSS_NoErr)
return QTSSModuleUtils::SendErrorResponse(inParams->inRTSPRequest, qtssClientBadRequest, 0);
QTSSCharArrayDeleter theUriStrDeleter(theUriStr); // 查找配置表,获取摄像机信息结构体
DeviceInfo* pDeviceInfo = parseDevice->GetDeviceInfoByIdName(theUriStr); if(pDeviceInfo == NULL)
{
// 映射表中没有查到相关信息,返回,RTSP请求交给其他模块处理
return QTSS_RequestFailed;
} // 映射信息存在rtsp://218.204.223.237:554/live/1/66251FC11353191F/e7ooqwcfbqjoo80j.sdp
RTSPClientSession* clientSes = NULL;
// 首先查找RTSPClientSession Hash表是否已经建立了对应摄像机的RTSPClientSession
StrPtrLen streamName(theUriStr);
OSRef* clientSesRef = sClientSessionMap->Resolve(&streamName);
if(clientSesRef != NULL)
{
clientSes = (RTSPClientSession*)clientSesRef->GetObject();
}
else
{
// 初次建立服务器与摄像机间的交互RTSPClientSession
clientSes = NEW RTSPClientSession(
SocketUtils::ConvertStringToAddr(pDeviceInfo->m_szIP),
pDeviceInfo->m_nPort,
pDeviceInfo->m_szSourceUrl,
1,
rtcpInterval,
0,
theReadInterval,
sockRcvBuf,
speed,
packetPlayHeader,
overbufferwindowInK,
sendOptions,
pDeviceInfo->m_szUser,
pDeviceInfo->m_szPassword,
theUriStr); // 向摄像机源端发送Describe请求
OS_Error theErr = clientSes->SendDescribe(); if(theErr == QTSS_NoErr){
// 将成功建立的RTSPClientSession注册到sClientSessionMap表中
OS_Error theErr = sClientSessionMap->Register(clientSes->GetRef());
Assert(theErr == QTSS_NoErr);
}
else{
clientSes->Signal(Task::kKillEvent);
return QTSSModuleUtils::SendErrorResponse(inParams->inRTSPRequest, qtssClientNotFound, 0);
} //增加一次对RTSPClientSession的无效引用,后面会统一释放
OSRef* debug = sClientSessionMap->Resolve(&streamName);
Assert(debug == clientSes->GetRef());
} // 建立转发所用的ReflectorSession,后续流程与QTSSReflectorModule类似
ReflectorSession* theSession = SetupProxySession(inParams, clientSes); if (theSession == NULL)
{
sClientSessionMap->Release(clientSes->GetRef());
return QTSSModuleUtils::SendErrorResponse(inParams->inRTSPRequest, qtssServerNotImplemented, 0);
}
}

这里我们用到了两个Hash Map,一个是存储RTSPClientSession的sClientSessionMap、一个存储ReflectorSession的sSessionMap。



*QTSS_RTSPRelayingData_Role(拉取的RTP数据处理)

当RTSPClientSession获取到一个RTP包时,我们就会调用QTSS_RTSPRelayingData_Role,将RTP包Push给ReflectorSession进行分发,分发过程与QTSSReflectorModule处理方式是一样的,调用方法也同理:



*QTSS_ClientSessionClosing_Role(客户端和RTSPClientSession断开处理)

ReflectorSession客户端引用数统计、客户端端断开流程、RTSPClientSession断开流程,基本与RTSPSession(客户端与设备推送)方法一样:
void RemoveOutput(ReflectorOutput* inOutput, ReflectorSession* inSession, Bool16 killClients)
{
// 从ReflectorSession中移除RTSPSession
Assert(inSession);
if (inSession != NULL)
{
if (inOutput != NULL)
inSession->RemoveOutput(inOutput,true); OSMutexLocker locker (sSessionMap->GetMutex()); OSRef* theSessionRef = inSession->GetRef();
if (theSessionRef != NULL)
{
if (theSessionRef->GetRefCount() == 0)
{
// 当引用客户端数量为0的时候,通知RTSPClientSession断开与摄像机的连接
RTSPClientSession* proxySession = (RTSPClientSession*)inSession->GetRelaySession();
if(proxySession != NULL)
{
proxySession->SetReflectorSession(NULL);
sClientSessionMap->UnRegister(proxySession->GetRef());
proxySession->Signal(Task::kKillEvent);
} inSession->SetRelaySession(NULL);
sSessionMap->UnRegister(theSessionRef);
delete inSession;
}
else
{
qtss_printf("QTSSReflector.cpp:RemoveOutput Release SESSION=%lu RefCount=%d\n",(UInt32)inSession,theSessionRef->GetRefCount());
sSessionMap->Release(theSessionRef);
}
}
}
delete inOutput;
}

#演示效果



#下载

程序下载:http://pan.baidu.com/s/1c09vY6k ,运行start.bat,具体用法请看ReadMe.txt

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