[网络协议]八、解封装rtsp及录制视频

1. 用VLC模拟一个rtsp服务器

1. 创建rtsp服务器
   

2. 接收rtsp数据

2. RTSP协议分析

1. 基本介绍

rtsp：实时流传输协议，面向直播、监控等领域，是tcp的上层应用协议，同时支持UDP，通常在使用中，命令通道使用tcp、数据通道使用UDP。
RTSP基于会话机制，通过会话可以来连接多个客户端
RTSP的状态机制：SETUP、PLAY/RECORD、PAUSE、TERDOWN
RTSP URL：RTSP URL：rtsp://127.0.0.1:8554/test rtsp | rtspu：rtsp代表使用tcp、rtspu使用udp，默认端口8554
rtsp的链接过程；

鉴权的方式：

1. Basic方式：username+password进行Base64编码后直接发送
2. Digest方式：数字签名的方式

3. 大华和海康摄像机rtsp抓包

注意登录和配置方式
通过抓包来分析rtsp协议具体的过程和内容

3. 超时重连

本身命令通道tcp、数据通道使用udp
可以通过av_dice_set()来设置参数

av_dict_set(&options, "rtsp_transport", "tcp", 0);
av_dict_set(&options, "stimeout", "1000000", 0);

stimeout:socket超时
1000000:单位us

超时时间：

1. 建立链接的时间
2. 建立连接后读取消息的超时时间：udp超时无效tcp才有效，超时无效会造成av_read_frame()阻塞的情况，需要自动重连

3.1 RTSP退出阻塞

AVFormatContext::interrupt_callback中断回调

struct AVIOInterruptCB {
    int (*callback)(void*);	//回调函数
    void *opaque;	//回调函数的参数
};

AVIOInterruptCB interrupt_callback;

每次read、connect等等待时都会调用interrupt_callback中的callback成员函数，return 0阻塞，return 1退出阻塞

int TimeoutCallback(void *)
{
	auto *xf = (XFormat *)para;
	cout << "此处时回调处理逻辑" << endl;
	return 0/1;
}

fmt_ctx->interrupt_callback = {TimeoutCallback, this}

3.2 设置超时时间

可能发生的超时时间：

1. 链接成功后等待读取数据时间
2. 每次读取数据的间隔

因此可以在这两个过程中保存当时的时间戳，当阻塞等待时，当前时间距离保存的时间戳大于超时时间则说明已经超时

//保存连接时的时间戳
bool XFormat::set_c(AVFormatContext *c)
{
	...
	last_time_ = NowMs();
	...
}
//保存每次读取数据时的时间戳
bool XFormat::Read(AVPacket *pkt)
{
	...
	last_time_ = NowMs();
}
//判断是否超时
bool XFormat::IsTimeout()
{
	if(NowMs() - last_time_ > timeout_ms)
	{
		return true;
	}
	return false;
}
//超时则退出阻塞
int TimeoutCallback(void *para)
{
	auto *xf = (XFormat *)para;
	if(xf->IsTimeout())
	{
		return 1;
	}
	return 0;
}

3.2 超时重连

在链接失败(即保存fmt_ctx失败)和超时时都更新一下is_connected_成员的状态，即设置其为false
当每次读取数据时，都判断一下是否处于链接状态，若已经断开链接，则重新XDemuxTask::Open()链接

void XDemuxTask::Main()		//线程的处理逻辑函数
{
	...
	while(!is_exit())	//若当前线程未退出
	{
		if(!demux_.Read())	//若读取数据失败
		{
			if(!demux_.is_connected())	//若未连接成功
			{
				Open();		//重新连接
			}
		}
	}
}

注意在Open()中调用XDemux::Open()时，avformat_open_input()也会阻塞，通过设置参数来定义阻塞时间

av_dict_set(&dict, "stimeout", "10000000", 0);	//单位um
auto re = avformat_open_input(&c, url, nullptr, &dict);

在未连接时，一直等待链接

	XDemuxTask xdt;
	while (!xdt.Open("rtsp://127.0.0.1:8554/test", 1000))
	{
		continue;
	}

4. 责任链模式

4.1 责任链代码

1. 解封装线程和解码线程是责任链上的节点，节点之间无需关注处理的数据从何处而来到何处而去，只要调用接口接收数据处理好后再调用接口传出去即可
2. 节点类之间都继承一个Chain类，来保证有相同的链中接口，如Next()、Do()等
3. 节点类之间的关系是关联关系，需要再主线程中用户自己设置责任链上的上下节点关系。

class XChain
{
public:
	//接收数据并处理函数，需要重载：因为不同节点的处理方式不同
	//而且链上的第一个节点不需要处理函数
	virtual void Do(AVPacket* pkt) {}
	//将数据传给下一个节点
	virtual void Next(AVPacket* pkt)
	{
		if (next_)
			next_->Do(pkt);
	}

	//设置责任链的下一个节点
	void set_next(XThread* xt)
	{
		std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx_);
		next_ = xt;
	}
protected:
	std::mutex mtx_;
private:
	XThread *next_ = nullptr;	//责任链下一个节点
};



class XDemuxTask :
    public XChain
{
public:
	//当前节点对数据进行处理
    bool Operating(char *url)
    {
    	...
    	//将处理好的数据传送给下一个节点
    	Next(packet);
    }
private:
    XDemux demux_;
};

class XDecodeTask :
    public XChain
{
public:
    void Do(AVPacket* pkt) override
    {
    	//接收上个节点传来的数据
    	packets.push(pkt);
    }
    
    //当前节点对数据进行处理
    bool Operating(AVPacket *pkt)
    {
    	...
    	//将处理好的数据传送给下一个节点
    	Next(packet);
    }
private:
    XDecode decode_;
    list<AVPacket *>pkt;
};