Nginx RTMP HLS模块分析 (ngx_rtmp_hls_module.c)

ngx_rtmp_hls_module 用于支持 RTMP 流式传输的 HLS (HTTP Live Streaming) 模块的代码。它包含了实现流媒体文件切片、播放列表生成、加密等功能的多个模块和函数。下面我会针对初学者逐步讲解代码的主要部分。

1. 模块结构

• 全局变量和函数:

  • next_publish, next_close_stream, next_stream_begin, next_stream_eof: 这些是函数指针，指向其他 RTMP 模块的默认实现。它们允许 HLS 模块在执行某些操作时，调用默认的 RTMP 行为。

• 数据结构:

  • ngx_rtmp_hls_frag_t: 用于表示一个 HLS 分片。它包含该分片的持续时间、ID 和是否存在断点标志。

  • ngx_rtmp_hls_variant_t: 表示 HLS 流的变种（例如不同分辨率或码率的版本）。包含变种的后缀和参数。

  • ngx_rtmp_hls_ctx_t: 上下文结构，保存与当前 RTMP 流相关的 HLS 信息。它包含播放列表、密钥、分片信息等。

  • ngx_rtmp_hls_app_conf_t: 应用配置结构，存储 HLS 模块的配置参数，比如分片长度、播放列表路径、加密密钥路径等。

2. 重要配置项

• hls：启用或禁用 HLS 功能。

• hls_fragment：设置每个 HLS 分片的持续时间（毫秒）。

• hls_path：指定 HLS 文件存储的路径。

• hls_playlist_length：设置播放列表的长度（毫秒）。

• hls_sync：同步视频和音频流的延迟。

3. 关键功能

• 创建和关闭分片：

  • ngx_rtmp_hls_open_fragment 和 ngx_rtmp_hls_close_fragment 函数用于创建和关闭视频分片文件。这些分片会保存为 .ts 文件，并存储在指定的目录中。

• 播放列表生成：

  • ngx_rtmp_hls_write_playlist：该函数生成主播放列表（.m3u8 文件），其中包含所有 HLS 分片的信息。

  • ngx_rtmp_hls_write_variant_playlist：为不同的流变种（例如不同的分辨率或码率）生成变种播放列表。

• 加密和密钥管理：

  • ngx_rtmp_hls_open_fragment：在流开始时，如果启用了加密功能，会生成并保存加密密钥文件（.key 文件）。然后，视频分片会使用这些密钥进行加密。

• 分片的命名和路径：

  • ngx_rtmp_hls_get_fragment_id：根据配置的命名规则（如时间戳、顺序编号等）生成分片的 ID。

  • ngx_rtmp_hls_rename_file：重命名生成的 .ts 文件，将临时文件重命名为实际的分片文件。

4. 音视频流的处理

• 音频：音频流首先会被缓存并分配一个缓冲区，如果音频帧大小超过缓冲区，则会被写入文件。ngx_rtmp_hls_audio 用于处理音频数据，生成音频的 ADTS 头，并对其进行 HLS 切片。

• 视频：ngx_rtmp_hls_video 用于处理视频数据。它将 H.264 视频帧转化为符合 HLS 格式的 .ts 分片，并在需要时进行分片和播放列表更新。

5. 流的恢复

• 恢复播放流：ngx_rtmp_hls_restore_stream 函数会从保存的播放列表中恢复分片信息，确保在流重新启动时能继续播放。

6. 目录和文件管理

• ngx_rtmp_hls_ensure_directory：确保指定的目录存在，如果不存在则创建它。

总结：

• HLS 流式传输模块：此代码是为支持 RTMP 到 HLS 转码和分发的模块。它的核心功能包括视频分片的创建、播放列表的生成、加密支持以及音视频同步。可以从分片的创建、播放列表的生成、文件的管理等基础功能开始，逐步了解如何通过 RTMP 实现视频流的 HLS 支持。