FFMPEG采集摄像头数据并切片为iPhone的HTTP Stream流

一、Windows下面编译ffmpeg

首先需要解决的问题是:在windows下面编译 ffmpeg, 并让其支持dshow, 本人把ffmpeg编译成功了, 但是编译出来的ffmpeg不支持dshow, 在网上找了有文章介绍如何编译ffmpeg让其支持dhsow, 按照文章说的方法试了N次, 终究没有成功。无奈只有找现成的windows下面的exe了。

在这里找到了可用的ffmpeg.exe, 测试了一下,支持dshow。

下载地址为:  http://ffmpeg.zeranoe.com/builds/

请下载适合自己操作系统的压缩包, 我的系统是Win7 64Bit 的,所以选择的是  http://ffmpeg.zeranoe.com/builds/win64/static/ffmpeg-20130809-git-3b2e99f-win64-static.7z

下载解压到C盘根目录。

二、测试FFMPEG支持dshow的情况

原文出处请参考 :http://ffmpeg.org/trac/ffmpeg/wiki/DirectShow

执行下面的命令 , 即可显示你的系统支持音频捕获设备,视频捕获设备:

c:\> ffmpeg -list_devices true -f dshow -i dummy
ffmpeg version N-45279-g6b86dd5... --enable-runtime-cpudetect
libavutil 51. 74.100 / 51. 74.100
libavcodec 54. 65.100 / 54. 65.100
libavformat 54. 31.100 / 54. 31.100
libavdevice 54. 3.100 / 54. 3.100
libavfilter 3. 19.102 / 3. 19.102
libswscale 2. 1.101 / 2. 1.101
libswresample 0. 16.100 / 0. 16.100
[dshow @ 03ACF580] DirectShow video devices
[dshow @ 03ACF580] "Integrated Camera"
[dshow @ 03ACF580] "screen-capture-recorder"
[dshow @ 03ACF580] DirectShow audio devices
[dshow @ 03ACF580] "Internal Microphone (Conexant 2"
[dshow @ 03ACF580] "virtual-audio-capturer"
dummy: Immediate exit requested

我们下来使用 视频捕获设备 "Integraged Camera" 保存为MP4文件:

c:\> ffmpeg -f dshow -i video="Integrated Camera" out.mp4

嘿嘿,摄像头灯亮了,文件已经输出到了和 ffmpeg.exe 相同的路径下面。 用VLC播放 out.mp4文件,正常。

用下面的命令可以查看视频捕获设备支持的图片大小等详细信息。

C:\ffmpeg\bin>ffmpeg -f dshow -list_options true -i video="Integrated Camera"

用下面的命令我们可以把视频分辨率存储为1280x720,  FPS为15帧/秒, 输出为 out.avi 文件。是不是很方便啊 ?

C:\>ffmpeg -f dshow -s 1280x720 -r 15 -vcodec mjpeg -i video="Integrated Camera" out.avi 

三、测试FFMPEG对DSHOW支持的另外一种方法

原文出处 : http://ffmpeg.org/trac/ffmpeg/wiki/How%20to%20capture%20a%20webcam%20input

用下面的命令我们也可以输出视频捕获设备,只不过不是名字,而是ID的形式。

ffmpeg -y -f vfwcap -i list

输出如下 :

  libavutil      52. 41.100 / 52. 41.100
libavcodec 55. 24.100 / 55. 24.100
libavformat 55. 13.102 / 55. 13.102
libavdevice 55. 3.100 / 55. 3.100
libavfilter 3. 82.100 / 3. 82.100
libswscale 2. 4.100 / 2. 4.100
libswresample 0. 17.103 / 0. 17.103
libpostproc 52. 3.100 / 52. 3.100
[vfwcap @ 000000000034d940] Driver 0
[vfwcap @ 000000000034d940] Microsoft WDM Image Capture (Win32)
[vfwcap @ 000000000034d940] Version: 6.1.7600.16385
list: Input/output error

从上面看出 vfwcap的索引号为0, 用下面的命令即可捕获视频数据。其中 -i 0 就代表使用ID为0的视频采集设备, -r 25代表帧率为25帧/秒

ffmpeg -y -f vfwcap -r 25 -i 0 out.mp4

四、Apple公司的HLS文件切片相关资料

原文出处为 : http://orfika.net/src/mpegts-segmenter/

下面是相关的技术资料的地址 :

MPEG TS segmenter by Chase Douglas source: http://svn.assembla.com/svn/legend/segmenter/
ffmpeg & segmenter LiveStream Howto: http://www.ioncannon.net/programming/452/iphone-http-streaming-with-ffmpeg-and-an-open-source-segmenter/
Apple's LiveStream docs: https://developer.apple.com/library/ios/#documentation/NetworkingInternet/Conceptual/StreamingMediaGuide/Introduction/Introduction.html
Apple's LiveStream draft at IETF: http://tools.ietf.org/html/draft-pantos-http-live-streaming-07"
ffmpeg 0.10.0 release: http://ffmpeg.org/download.html#release_0.10
Cardon McDonal's IOCANNON: http://www.ioncannon.net/

Index of /src/mpegts-segmenter/

Name Last Modified Size Type
Parent Directory/   -   Directory
mpegts-segmenter.diff 2012-Feb-07 10:13:38 5.7K application/octet-stream
mpegts-segmenter.spec 2012-Feb-07 10:13:38 0.9K application/octet-stream
mpegts-segmenter.tar.gz 2012-Feb-07 10:13:38 9.9K application/octet-stream

还附带文件切片源码。

下面的地址也可以下载 切片工具的源码,这个工具可能比较完善一点吧。

https://github.com/johnf/m3u8-segmenter  这个是C的切片工具

https://github.com/streamio/streamio-ffmpeg   这个是ruby语言写的转码和切片

五、用FFMPEG实现iPhone的HTTP Stream技术步骤

原文出处 :http://www.ioncannon.net/programming/452/iphone-http-streaming-with-ffmpeg-and-an-open-source-segmenter/

Step 1: 获取最新版本的 FFMpeg

The FFMpeg download page  从该地址获取最新版本的ffmpeg

使用下面的命令进行配置,生成Makefile文件,然后make吧。

configure --enable-gpl --enable-nonfree --enable-pthreads --enable-libfaac --enable-libfaad --enable-libmp3lame --enable-libx264

其中最重要的事情是注意 --enable-libx264  这个编译选项。

Step 2: 转码视频格式,让 iPhone 可以使用

我们必须让ffmpeg创建 X264编码格式的视频流, iPhone才能播放,有几个步骤需要注意:

  1. 视频文件的码率必须在: 100 Kbps to 1.6 Mbps    这个范围
  2. 苹果公司建议的视频流为:
    • Low – 96 Kbps video, 64 Kbps audio
    • Medium – 256 Kbps video, 64 Kbps audio
    • High – 800 Kbps video, 64 Kbps audio
  3. iPhone 的屏幕视频播放尺寸设置为: 480×320

建议使用下面的参数进行视频转码:

ffmpeg -i <in file> -f mpegts -acodec libmp3lame -ar 48000 -ab 64k -s 320×240 -vcodec libx264 -b 96k -flags +loop -cmp +chroma -partitions +parti4x4+partp8x8+partb8x8 -subq 5 -trellis 1 -refs 1 -coder 0 -me_range 16 -keyint_min 25 -sc_threshold 40 -i_qfactor 0.71 -bt 200k -maxrate 96k -bufsize 96k -rc_eq 'blurCplx^(1-qComp)' -qcomp 0.6 -qmin 10 -qmax 51 -qdiff 4 -level 30 -aspect 320:240 -g 30 -async 2 <output file>

假如你想知道这些命令参数的更详细的信息,请参考 X264 encoding guide  和 FFMpeg documentation , 上面例子设置的码率为98k, 你可以修改为你想设置的码率。

要更改的参数为   “   -b, -maxrate,  -bufsize values   ”

Step 3: 下载并编译 segmenter

现在,你已经完成了视频采集的工作,但是还没有完成整个构建HTTP  Streaming 的过程。 你需要一种方法来把视频文件切成小块,你可以下载苹果的 segmenter 。

下载切片源码的SVN地址为 :  segmenter source.

下载下来后用下面的命令即可编译 :

all:

        gcc -Wall -g segmenter.c -o segmenter -lavformat -lavcodec -lavutil -lbz2 -lm -lz -lfaac -lmp3lame -lx264 -lfaad

clean:
        rm segmenter

在编译完成了 segmenter 工具之后, 你就可以创建你的 HTTP  Streaming 内容了。

命令格式为:

segmenter <input MPEG-TS file> <segment duration in seconds> <output MPEG-TS file prefix> <output m3u8 index file> <http prefix>

下面是一个使用的例子,从视频文件创建一个流, 每个切片文件10秒:

segmenter sample_low.ts 10 sample_low stream_low.m3u8 http://www.ioncannon.net/

Step 4: 准备 HTTP server 服务器

进行到这一步的时候, 你应该已经有好多视频流的切片文件了,这些文件可以上传到web服务器, 但是这里有一个比较重要的事情需要注意,那就是mime types的设置。

.m3u8    application/x-mpegURL

.ts      video/MP2T

假如你使用的是Apache服务器的话,你需要添加如下的代码到 httpd.conf 配置文件里:

AddType application/x-mpegURL .m3u8

AddType video/MP2T .ts

假如你使用的是 lighttpd  服务器的话,你需要添加下面的代码到你的配置文件中:

mimetype.assign = ( ".m3u8" => "application/x-mpegURL", ".ts" => "video/MP2T" )

Step 5: 测试 stream

万事俱备只欠东风了,下来需要使用 HTML5 的 video 标签,例子如下:

<html>

 
<head>

   
<title>Video Test
</title>

   
<metaname="viewport"content="width=320; initial-scale=1.0; maximum-scale=1.0; user-scalable=0;"/>

 
</head>

 
<bodystyle="background-color:#FFFFFF; ">

   
<center>

     
<video width='150'height='150'src="stream-128k.m3u8"/>

   
</center>

 
</body>


</html>

上面所有的步骤都正确的话,你现在应该已经看到视频了。

假如你想在应用程序里面测试上面的视频流的话,你需要下载苹果公司的视频播放器,下载地址为: download the MoviePlayer iPhone demo application

Step 6: 自动化的 stream 编码和切片 segmentation

这是一个小脚本,可以把输入文件编码转换后再切片为10秒一个的文件小块。

#!/bin/sh

BR=800k

ffmpeg -i $1 -f mpegts -acodec libmp3lame -ar 48000-ab 64k-s 320×240 -vcodec libx264 -b $BR -flags +loop -cmp +chroma -partitions +parti4x4+partp8x8+partb8x8-subq 5-trellis 1 -refs 1 -coder 0 -me_range 16 -keyint_min 25 -sc_threshold 40 -i_qfactor 0.71-bt 200k-maxrate $BR -bufsize $BR -rc_eq 'blurCplx^(1-qComp)'-qcomp 0.6 -qmin 10 -qmax 51 -qdiff 4-level 30-aspect 320:240 -g 30 -async 2 sample_$BR_pre.ts

segmenter sample_$BR_pre.ts 10 sample_$BR stream-$BR.m3u8 http://www.ioncannon.net/

rm -f sample_$BR_pre.ts

Step 7: 创建不同码率 rate 的 HTTP stream

之前将的例子都是创建单一码率的HTTP Stream, 我们需要创建不同码率的视频流, 下面是一个简单的小例子。

#EXTM3U
#EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=1,BANDWIDTH=96000
http://192.168.132.15/ipv/stream-96k.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=1,BANDWIDTH=256000
http://192.168.132.15/ipv/stream-256k.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=1,BANDWIDTH=800000
http://192.168.132.15/ipv/stream-800k.m3u8

六、让nginx支持MP4文件的直接播放

这是nginx的第三方模块的网址 : http://wiki.nginx.org/3rdPartyModules

在上面可以找到支持MP4的模块,我们也可以直接从下面的网址下载 :


http://h264.code-shop.com/download/nginx_mod_h264_streaming-2.2.7.tar.gz

编译的时候可能会有点小错误:

解决错误:

因为在新版本的nginx中废弃了  zero_in_uri  这个flag,稍微修改一下 nginx_mod_h264_streaming 的源代码
vim /usr/local/src/nginx_mod_h264_streaming-2.2.7/src/ngx_http_streaming_module.c

把158到161行注释掉

157   /* TODO: Win32 */

158   //if (r->zero_in_uri)

159   //{

160   //  return NGX_DECLINED;

161   //}

然后再make就正常了,make install 完成安装

在nginx配置文件中加入

location ~ .mp4$ {

                mp4;

        }
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