使用FFmpeg处理RTSP视频流并搭建RTMP服务器实现图片转直播全流程

目录

  • 一、FFmpeg安装与配置教程
  • 二、搭建并配置Nginx RTMP服务器
  • 三、从RTSP视频流提取帧并保存为图片
  • 四、将图片序列转换为视频
  • 五、将视频推送为直播流
  • 六、将图片序列推送为直播流

在实时音视频领域，我们经常需要处理从各种源（如摄像头）获取的视频流。本文将详细介绍如何通过FFmpeg工具链，从RTSP视频流中按秒抽取帧生成图片，并进一步将这些图片转化为连续的视频流，最终推送至自建的Nginx RTMP服务器进行实时直播。这将涵盖从视频流切片、转码到直播发布的一整套技术流程。

一、FFmpeg安装与配置教程

FFmpeg作为一款功能丰富的跨平台音视频处理软件，在Windows平台上有着广泛的应用场景，如格式转换、抓取流媒体、视频编码解码、截图制作等等。为了充分利用其强大功能，正确安装和配置FFmpeg至关重要。

FFmpeg的选择与下载

选择合适的版本
首先，访问FFmpeg官方下载页面（https://ffmpeg.org/download.html），在这里可以找到最新的稳定版或 nightly 构建版本。对于大多数常规用途，推荐下载预编译的Windows静态版本，它不需要额外的库支持即可运行。

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下载ZIP文件

在官方下载页面中找到适用于Windows系统的版本链接，并直接下载压缩包，如果追求更高的效率和最新特性，也可以下载预编译的FFmpeg完整二进制包。

Releases：https://github.com/BtbN/FFmpeg-Builds/releases

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FFmpeg的安装与解压

解压缩文件
下载完成后，使用7-Zip、WinRAR或其他解压工具打开压缩包。解压后，你会得到一个“ffmpeg-master-latest-win64-gpl-shared”这样的文件夹，其中包含了所有必要的FFmpeg执行文件和动态链接库。

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配置环境变量

复制bin文件夹的位置D:\Software\ffmpeg-master-latest-win64-gpl-shared\bin

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右键点击“此电脑”或“计算机”，选择“属性” -> “高级系统设置” -> “环境变量”。
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在“系统变量”区域中找到“Path”变量，点击“编辑”。

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点击“新建”，然后添加FFmpeg所在文件夹的完整路径。

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保存更改并关闭所有窗口。

验证FFmpeg安装与基本使用

验证安装
打开命令提示符或PowerShell，输入ffmpeg -version并回车。若显示FFmpeg的版本信息，则表示安装成功并已正确配置·环境变量。

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二、搭建并配置Nginx RTMP服务器

为了将上述视频内容推送到新的直播地址供用户观看，我们需要搭建一个Nginx RTMP服务器。以下是简化的配置过程：

  1. 下载：

下载Nginx源码和RTMP模块：

git clone https://github.com/nginx/nginx.git
git clone https://github.com/arut/nginx-rtmp-module.git

将RTMP模块复制到Nginx的文件夹下面

  1. 配置RTMP模块：

在Nginx配置文件（ nginx.conf）中添加如下RTMP相关设置：

rtmp {server {listen 1935; # RTMP监听端口，默认为1935chunk_size 4096;application live {live on;record off;# 示例推流地址：rtmp://localhost:1935/live/mystream}}
}

这配置了RTMP服务器监听1935端口，开启直播应用，并禁用录制功能。

  1. 启动Nginx RTMP服务器：
    运行Nginx可执行文件来启动服务器。对于Windows系统，在命令行切换到Nginx bin目录下运行 nginx.exe；对于Linux系统，可能需要使用 ./nginx 命令启动。

三、从RTSP视频流提取帧并保存为图片

首先，确保你的系统已安装FFmpeg，并且有足够的权限访问文件系统。下面是一个示例bash命令，用于从RTSP视频流地址每秒抓取一帧并保存为JPEG格式图片：

ffmpeg -i rtsp://admin:123@192.168.0.144 -vf fps=1 -q:v 2 /path/to/output/frame_%03d.jpg
  • -i 参数后跟随的是RTSP视频流地址。
  • -vf fps=1 指定每秒抽样一帧。
  • q:v 2 表示使用高质量进行编码。质量参数的取值范围通常是从0到51，其中0表示最高质量（文件最大），51表示最低质量（文件最小）。这个数值越小，生成的图片质量越高，但文件体积也会越大；反之，数值越大，图片质量会降低，文件体积相应减小。
  • 输出路径 /path/to/output/frame_%03d.jpg 表示将图片按照顺序命名存储。

封装

#!/bin/bash# RTSP视频流地址
rtsp_url="rtsp://admin:123@192.168.0.144"# 输出目录
output_dir="/path/to/your/output/directory"# FFmpeg命令，每秒抓取一帧并保存为JPEG格式图片
ffmpeg -i "$rtsp_url" -vf fps=1 -q:v 2 "$output_dir/frame_%03d.jpg"

四、将图片序列转换为视频

当图片成功抽取并存储后，可以再次利用FFmpeg将其转换为一个连续的视频文件，以下是一个基本的命令示例，说明如何将一组按顺序命名（例如frame001.jpg, frame002.jpg, …, frameNNN.jpg）的图片序列转换为视频：

ffmpeg -framerate 30 -i frame%03d.jpg -c:v libx264 -pix_fmt yuv420p -crf 23 -vf "scale=1280:720" output.mp4
  • -framerate 30：设置帧率，即每秒钟播放多少帧图像。
  • -i frame%03d.jpg：指定输入文件格式，这里的 %03d 表示三位数的零填充序列号（如001、002等）。
  • -c:v libx264：指定视频编码器为H.264。
  • -pix_fmt yuv420p：指定像素格式，这是大多数设备和播放器广泛支持的一种格式。
  • -crf 23：恒定质量因子（Constant Rate Factor），数值越低，视频质量越高，但文件也越大；一般在18到28之间选择一个平衡点。
  • -vf "scale=1280:720"：可选的视频滤镜，用于缩放每个图片到指定分辨率（这里是1280x720）。
  • output.mp4：最终输出的视频文件名。

五、将视频推送为直播流

将图片生成的视频文件作为流推送至Nginx RTMP服务器。由于前面我们已经将图片序列转换成了视频文件，可以直接推送该视频文件：

ffmpeg -re -i output.mp4 -c copy -f flv rtmp://localhost:1935/live/mystream
  • -re 参数表示以实际时间速率读取输入文件。
  • -i output.mp4 指定要推送的视频文件。
  • -c copy 表示复制流而无需重新编码，提高效率。
  • -f flv 指定输出格式为FLV，适应RTMP协议。
  • 推送地址 rtmp://localhost:1935/live/mystream 应与Nginx配置中的应用及流名称匹配。

六、将图片序列推送为直播流

或者将图片文件作为流推送至Nginx RTMP服务器。

ffmpeg -framerate 30 -i frame%03d.jpg -c:v libx264 -pix_fmt yuv420p -preset veryfast -g 60 -f flv rtmp://your.server.url/live/stream_key
  • -framerate 30：设置帧率。
  • -i frame%03d.jpg：输入图片文件格式。
  • -c:v libx264：指定视频编码器为H.264。
  • -pix_fmt yuv420p：指定像素格式。
  • -preset veryfast：设置H.264编码速度预设，veryfast适用于实时推流场景。
  • -g 60：关键帧间隔，这里设置为60帧，即每60帧产生一个关键帧（I帧）。
  • -f flv：指定输出格式为FLV，这是RTMP协议常用的封装格式。
  • rtmp://your.server.url/live/stream_key：你的RTMP服务器地址和流密钥。

完成以上步骤后，FFmpeg会读取图片序列并将其转码成视频流，然后推送到指定的RTMP服务器地址。可以通过VLC播放URL观看这个由图片生成的实时流。

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