[网络协议]RTSP H264/HEVC 流 Wasm 播放

本文将介绍 RTSP H264/HEVC 裸流如何于网页前端播放。涉及 WebSocket 代理发送流数据， Wasm 前端解码等。

• 代码: https://github.com/ikuokuo/rtsp-wasm-player

相关模块：

# RTSP WebSocket Proxy
RTSP/Webcam/File > FFmpeg open > Packets > WebSocket
# WS Wasm Player
WebSocket > Packets > Wasm FFmpeg decode to YUV > WebGL display
                                                > Wasm OpenGL display
# WS Local Player
WebSocket > Packets > FFmpeg decode to YUV > OpenGL display

• RTSP WebSocket Proxy: 流代理服务器（C++）。HTTP 请求流信息（支持了跨域），WebSocket 传输流数据。
• WS Wasm Player: 前端播放实现（ES6）。WebSocket, Wasm, WebGL 等封装，提供了 WsClient 接口。
• WS Local Player: 本地播放实现（C++）。与前端流程一样，向流代理服务器请求数据，解码后 OpenGL 显示。

前端效果：

后端流代理服务

主流程：

# RTSP WebSocket Proxy
RTSP/Webcam/File > FFmpeg open > Packets > WebSocket

• FFmpeg 打开 RTSP/Webcam/File ，获取 packets （common/media/stream.cc）
• FFmpeg bsf (bitstream filter) 获取 h264/hevc 裸流 packets （rtsp-ws-proxy/stream_handler.cc）
• Boost.Beast 实现 WebSocket 服务，发送裸流 packets 给订阅的客户端 （rtsp-ws-proxy/ws_*）

前端 FFMpeg Wasm 解码，需要的两个结构体为：

• AVCodecParameters: 编码参数。序列化为 JSON， HTTP Get 请求获取 （common/net/json.h）
• AVPacket: 流数据包。序列化为 binary ， WebSocket 进行传输 （common/net/packet.h）

服务支持了 HTTP 静态服务器，可直接部署 WS Wasm Player 页面。但前后端分离部署时，就要求服务允许跨域了 （common/net/cors.h）。

最终，可配置项有：

log:
  # true: stderr, false: logfiles
  logtostderr: true
  alsologtostderr: false
  colorlogtostderr: true
  # LOG(), 0: INFO, 1: WARNING, 2: ERROR, 3: FATAL
  minloglevel: 0
  # VLOG(N)
  v: 0
  log_prefix: true
  log_dir: "."
  max_log_size: 8
  stop_logging_if_full_disk: true

server:
  addr: "0.0.0.0"
  port: 8080
  threads: 3

  http:
    enable: true
    doc_root: "../ws-wasm-player/"

  cors:
    enabled: true
    allowed_origins: "*"
    allowed_methods: [ GET ]
    allowed_headers:
      - Content-Type
    allowed_credentials: false
    exposed_headers:
      - Content-Type
    debug: false

  stream:
    http_target: "/streams"
    ws_target_prefix: "/stream/"

streams:
  -
    id: "a"
    method: "file"
    input_url: "../data/test.mp4"
  -
    id: "b"
    method: "network"
    input_url: "rtsp://127.0.0.1:8554/test"

    max_delay: 1000000
    rtsp_transport: "tcp"
    stimeout: 5000000
  -
    id: "c"
    method: "webcam"
    input_url: "/dev/video0"

    input_format: "v4l2"
    width: 640
    height: 480
    framerate: 20
    pixel_format: "yuyv422"

# 25 = 1000 / 40 fps
stream_get_frequency: 25

# test only: multithreading glfw not coding stable now
stream_ui_enable: false

将想要代理的 RTSP 流配置进 streams，运行服务即可。

前端解码与播放

主流程：

# WS Wasm Player
WebSocket > Packets > Wasm FFmpeg decode to YUV > WebGL display
                                                > Wasm OpenGL display

• 前端页面填写服务地址，刷新并选择某流，再打开 （ws-wasm-player/index.html）
• WebSocket 获取流数据，给到 Wasm FFmpeg 解码，再转码为 YUV420p （ws-wasm-player/src/decoder.h）
• WebGL 显示 YUV420p ，或给到 Wasm OpenGL 进行显示 （ws-wasm-player/src/player.h）

简单实测：

• H264 1920x1080 25fps, 前端解码转码耗时 80~120 ms，来不及处理，引起卡顿
• H264 1280x720 25fps, 前端解码转码耗时 10~30 ms，能够及时处理及显示

所以于高分辨率的场景，考虑 MediaSource, WebCodecs 等硬解更好。

此外 RTSP 建议用 TCP 。UDP 时，后端服务报丢包警告，前端解码则报 P 帧警告，容易花屏、OOM。

结语

除了 RTSP 流，也支持了 WebCam/File ，所以可以直播 WebCam 摄像头或轮播某 MP4 文件。

目前想实际体验的话，需要依照代码 README 自己编译。以后可能会打包发布，能够快速体验。

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