海康威视RTSP摄像头转RTMP推流前端方案(系统集成)

  前言:测试阶段验证了RTSP流转RTMP流并让前端拉流播放的可行性,但是用控制台实现功能有很多弊端,所以需要将其集成到web系统中。


  因为对视频推流等相关技术不甚了解,所以解决方案也是从相关博文中进行提取和优化,接下来说明下尝试的几种技术方案:

方案一: 用海康威视的web3.0包。当时测试时如大多数博客所说,只能在IE浏览器顺利运行,且要下载相应的插件,局限性实在太大,所以弃用。

方案二: 使用海康威视SDK调用摄像头的相关方法,并用FFmpegCommandHandler将RTSP流转RTMP流推到nginx流媒体服务器(使用nginx-rtmp-module插件)上,然后流媒体服务器通过前端使用videojs视频通过设置源推流地址播放。这里主要借鉴了这两篇博文中的方案和代码https://blog.csdn.net/lee_decimal/article/details/111215248

https://blog.csdn.net/qq_36720088/article/details/82893924

方案三: nginx插件换成nginx-http-flv-module,然后前端播放插件换成flvjs,其他都跟方案二一样。

  方案二过度到方案三的原因:H5的默认播放器video支持的视频格式有限,不能直接播放RTMP直播流,而市面上大多数的前端视频插件需要以flv格式播放RTMP流,且它们都需要flash插件的帮助才能播放,最纠结的地方在于chrome等大众浏览器都开始不再支持flash插件了。所以最好的替代方案就是flvjs(HTML5 Flash 视频播放器,可自行百度),而flvjs播放直播流的必要条件就是必须是http协议的流,所以在nginx中安装nginx-http-flv-module插件替换了原有插件。

  我先将博文中最普遍的方案二继续了实现,后一篇中再说改进方案。


系统集成

一. 下载需要的软件包和插件
  1. VLC media player。用于测试是否推流成功。
  2. FFmpeg。安装完后需要配置环境变量,项目中的FFmpegCommandHandler也需要配置相应的配置文件指定FFmpeg路径。
  3. nginx和nginx-rtmp-module插件。安装完后进行conf文件配置,测试阶段有相应配置代码。
  4. videojs。前端流媒体播放插件,下载5.xx.x版本(我用的是5.20.5)。
  5. 海康威视SDK,根据系统位数(32位和64位)下载,不然运行不了。


海康SDK

二. 代码编写
  后端代码的整体执行流程:首先调用海康的sdk工具连接摄像头设备,进行操作后获取操作结果或者需要的数据,再由后端条用FFmpegcommandHandler执行推流(将直播流推到nginx服务器上);浏览器用户浏览实时监控时,插件会从直播地址拉流到浏览器中进行播放。


  1. 工具类编写。HCNetUtil是主要负责和SDK直接操作,而MonitorUtil则负责直接调用HCNetUtil,并将返回结果和FFmpegcommandHandler操作一起封装成通用行为。其中HCNetUtil的主要行为是设备初始化,设备注册(其他接口可以查看SDK中的手册)

    /**
     * 初始化资源配置
     * @return
     */
    public boolean initDevice() {
        return hCNetSDK.NET_DVR_Init();
    }

    /**
     * 注册设备
     * @param userName
     * @param password
     * @param ipAddress
     * @param port
     * @return
     */
    public boolean registDevice(String userName, String password, String ipAddress, String port) {
        if (lUserID.longValue() > -1) {
            hCNetSDK.NET_DVR_Logout_V30(lUserID);
            lUserID = new NativeLong(-1);
        }
        
        // 开始注册
        // 获取设备参数数据结构
        deviceInfo = new HCNetSDK.NET_DVR_DEVICEINFO_V30();
        lUserID = hCNetSDK.NET_DVR_Login_V30(ipAddress, (short)Integer.parseInt(port), userName, password, deviceInfo);
        long userID = lUserID.longValue();
        System.out.println("lUserID:" + lUserID + "***********************");
        if (-1 == userID) {
            deviceIP = "";
            return false;
        }
        deviceIP = ipAddress;
        System.out.println("注册设备成功***********************");
        return true;
    }

    /**
     * (注销并)释放SDK资源
     * @return
     */
    public boolean shutDownDev() {
        // 如果已经注册,则注销
        if (lUserID.longValue() > -1) {
            if (!hCNetSDK.NET_DVR_Logout_V30(lUserID)) {
                return false;
            }
        }
        // 释放SDK资源
        if (!hCNetSDK.NET_DVR_Cleanup()) {
            return false;
        }
        return true;
    }

  MinitorUtil中实现了推流,停止推流,推流并获取进程ID等方法。

/**
     * 开始推流并返回ffmpeg进程ID
     * @param monitor
     * @param prsName
     * @return
     */
    public Map<String, String> startTranscodeAndGetTask(String prsName, String userName, String password, String ipAddress, String port) {
        Map<String, String> result = new HashMap<>();
        int chanNum = -1;
        // 初始化设备并注册
        if(hCUtil.initDevice() && hCUtil.registDevice(userName, password, ipAddress, port)) {
            chanNum = hCUtil.getChannelNum();
            if(chanNum != -1) {
                result = MonitorUtil.startTranscode(prsName, userName, password, ipAddress, port, chanNum);
            }
        }
        result.put("errorMsg", hCUtil.getErrorMsg());
        if(!hCUtil.shutDownDev()) {
            System.err.println(hCUtil.getErrorMsg());
        }
        return result;
    }
    
    /**
     * 开始推流
     * @param prsName 进程名称
     * @param userName 设备用户名
     * @param password 密码
     * @param ipAddress ip地址
     * @param chanNum 通道号(针对这个ffmpeg工具jar包有点冗余,但还是加上这个参数,方便后期维护)
     * @return 成功返回进程ID(与设置的进程名称相同)
     */
    public static Map<String, String> startTranscode(String prsName, String userName, String password, String ipAddress, String port, int chanNum) {
        String chanNumStr = "ch" + chanNum;
        String taskID = "";
        String RTMPUrl = "";
        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        Map<String, String> res = new HashMap<>();
        
        
        if(fManager == null) {
            fManager = new FFmpegManagerImpl();
        }
        // 如果进程存在,则直接返回
        if(MonitorUtil.taskIsRun(prsName)) {
            return res;
        }
        
        //进程名
        map.put("appName", prsName);
//        map.put("input", "rtsp://"+ userName +":" + password + "@" + ipAddress + ":554/Streaming/channels/001 -c:v libx264");
        map.put("input", "\"rtsp://" + userName + ":" + password + "@" + ipAddress + ":554" + "/h264/" + chanNumStr + "/main/av_stream\" -b:v 500k -bufsize 500k -maxrate 600k");
        map.put("output", RTMP_OUTPUT_URL); //rtmp流.live为nginx-rtmp的配置
        map.put("fps", "25");
        map.put("fmt", "flv");
        map.put("rtsp_transport", "tcp");
        map.put("twoPart", "1"); //只推元码流
        
        // 成功返回进程ID
        taskID = fManager.start(map);
        
        RTMPUrl = RTMP_OUTPUT_URL + taskID;
        res.put("taskID", (StringUtils.isNotEmpty(taskID)) ? taskID : "");
        res.put("RTMPUrl", RTMPUrl);
        return res;
    }
    
    /**
     * 关闭推流进程
     * @param taskID 进程ID号
     * @return
     */
    public static boolean stopTranscode(String taskID) {
        if(!taskIsRun(taskID)) {
            return true;
        }
        return fManager.stop(taskID);
    }

  2. 框架中对应的接口实现。中间的三层结构代码实现就不贴出来了,主要目的就是将rtmp推流地址传到前端并让前端动态加载视频。
  3. 前端显示。

<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Insert title here</title>
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="../../../videojs/video-js.css" />
<script type="text/javascript" src="videojs/video.js"></script>
<script type="text/javascript" src="videojs/videojs-ie8.js"></script>
<script type="text/javascript" src="js/monitor.js"></script>
</head>
<body>
    <div id="monitorPreview"></div>
</body>
</html>
videojs.options.flash.swf = "videojs/video-js.swf"
monitorPreview("rtmp://localhost:1935/live/room")
function monitorPreview(targetPushAddress) {
    if (!targetPushAddress) {
        return
    }
    initMonitor(
        'monitorV', {
        controls: false, // 是否显示控制条
        poster: '', // 视频封面图地址
        preload: 'auto',
        width: 770,
        height: 550,
        language: 'zh-CN', // 设置语言
        muted: true, // 是否静音
        inactivityTimeout: false,
        sources: [ // 视频来源路径
            {
                src: targetPushAddress,
                type: 'rtmp/flv'
            }
        ]
    },
        function(player) {
            player.play()
        }
    )
}

function initMonitor(id, options, callback) {
    var mon = $('<video id="' + id + '" class="video-js" data-setup="{}"></video>')
    $('#monitorPreview').append(mon)
    // 挂到window上方便销毁
    this.monitor = videojs(id, options, function() {
        callback(this)
    })
}

  这里需要注意,如果直接在html页面中写对应的video控件并指定了视频流的源路径,当执行到js代码时,videojs控件就已经进行了初始化,而与jquery不同的是,videojs不允许对视频控件进行二次渲染(会报错Player “xxx“ is already initialised. Options will not be applied)所以这时就需要动态添加video控件了。
三. 问题和总结

  开发过程中主要碰到了以下几个问题:

  1. Unable to load library 'HCNetSDK': ÕҲ»µ½ָ¶¨。根本问题是找不到HCNetSDK.dll文件,分两种情况:
    • SDK版本和系统版本不对应,32位安装32位SDK,64对64。
    • 路径不对。一种场景是当动态获取路径时,因为某些系统中通过getResource("/").getPath()获取的路径如果包含" "则会把空格转成%20字符串,所以需要将对应字符替换回来;另一种场景就是粗心了,这时候需要查看日志修改代码。
  2. Player “xxx“ is already initialised. Options will not be applied。这个上面说过就不过多赘述。
  3. SDK报错码29(NET_DVR_DVROPRATEFAILED)、186(NET_SDK_ERR_FUNCTION_INVALID)。出现这写错误就需要查看SDK的dll文件是否导全了、SDK包和系统版本是否对应。
  4. FFmpegCommandHandler使用了已经弃用的stop()方法
    线程方法stop()

    拿到FFmpegCommandHandler源码,修改代码并重新打jar包。
    @SuppressWarnings("deprecation")
    @Override
    public boolean stop(Thread outHandler) {
         try {
             if (outHandler != null && outHandler.isAlive()) {
                 outHandler.sleep(200);
                 outHandler.interrupt();
                 outHandler.destroy();
             }
         } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         } finally {
             return true;
         }
    }

  系统集成阶段总结:此方案极度依赖flash插件,现在最新版chrome已经不支持(连询问后加载的余地都没有),虽然有相应的解决方法,但是需要客户在浏览器令行安装插件,使用上并不友好。然后是安全问题,因为流媒体部署后,所有外网用户都能进行访问,这时需要对某些监控视频进行权限操作这个方案就不太行了,所以想出了对应的解决方案(方案三)。

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