用Darwin開發RTSP級聯服務器(拉模式轉發)

原文地址：http://blog.csdn.net/xiejiashu/article/details/29580543  

在博客 在Darwin進行實時視頻轉發的兩種模式 中，我們描述了流媒體服務器對源端音視頻轉發的兩種模式，其中一種#拉模式# 轉發，在我們通常的項目中經常會用到，比如在傳統視頻監控行業，IP攝像機部署在監控內網的各個地點，我們需要將他們進行集中式的管理，並且對外發布，這時候我們就需要用到一臺流媒體服務器，能夠拉取所需的攝像機的音視頻流，並做轉化（如RTMP、HTTP等），作爲監控內網與公網的中轉，提供轉發服務。

#轉發模塊設計

      拉模式轉發中，轉發服務器一方面作爲RTSP客戶端的角色，向源端攝像機獲取音視頻數據，另一方面作爲服務器的角色，將拉取到的音視頻數據，重新作爲數據源，分發給正在請求的客戶端。這樣，我們在設計中需要考慮到以下幾點：

• 源端數據流到服務器的數據流能夠複用，也就是一路進多路出。
• 服務器端維護所有正在分發的攝像機源列表。
• 服務器與源端在空閒狀態下無連接，只有在有需要的情況下才發起連接過程。
• 當所有客戶端結束對某個源端請求時，服務器停止從源端獲取數據，斷開連接。

      Darwin系統已經具有了我們所需的一定條件：RTSPClient客戶端實現、RTP分發流程（ReflectorSession），我們需要實現：Darwin拉模式轉發模塊，我們定義此模塊名稱爲QTSSOnDemandRelayModule，意爲只有在有需要的時候，纔會轉發；Darwin與源端用於交互、保存信息、接收數據的ClientSession，爲了不影響Darwin原有的架構，我們沒有直接在RTSPClient類中修改，而是自定義類：RTSPClientSession，實例化RTSPClient對象爲其成員變量：

      在RTSPClientSession中，所有RTSP流程都由fClient（RTSPClient對象）完成，RTSPClientSession負責進行變量存儲（如服務器地址fAddr、端口fPort、用戶名fName、密碼fPassword）、收到數據包統計（fStates、fNumPacketReceived）、RTSPClient控制（SETUP發送fNumSetups、RTSP斷開fTeardownImmediately）、以及在非客戶端斷開情況下，服務器與攝像機間的重連。

#轉發模塊實現

我們命名拉模式轉發模塊名稱爲：QTSSOnDemandRelayModule，需要分別實現對RTSP和RTP的轉發和處理，如此，我們會分別處理QTSS_RTSPPreProcessor_Role（RTSP消息處理）、QTSS_RTSPRelayingData_Role（拉取的RTP數據處理）、QTSS_ClientSessionClosing_Role（客戶端或RTSPClientSession斷開處理）。

*QTSS_RTSPPreProcessor_Role（RTSP消息處理）

我們設計的拉模式轉發爲名稱與地址映射的方式，映射列表配置在xml文件中，在QTSSOnDemandRelayModule初始化時，我們就會將配置映射表加載到模塊中，當然！我們也可以修改爲讀取數據庫的方式：

例如，RTSP攝像機地址爲：rtsp://218.204.223.237:554/live/1/66251FC11353191F/e7ooqwcfbqjoo80j.sdp，RTSP轉發服務器地址爲：8.8.8.8，端口爲：554，那麼客戶端請求：rtsp://8.8.8.8:554/ipC1，轉發服務器就會向rtsp://218.204.223.237:554/live/1/66251FC11353191F/e7ooqwcfbqjoo80j.sdp 請求攝像機數據，獲取後轉發給客戶端列表。映射查找我們在DoDescribe中進行：

QTSS_Error DoDescribe(QTSS_StandardRTSP_Params* inParams)
{
    char* theUriStr = NULL;
    QTSS_Error err = QTSS_GetValueAsString(inParams->inRTSPRequest, qtssRTSPReqFileName, 0, &theUriStr);
    Assert(err == QTSS_NoErr);
    if(err != QTSS_NoErr)
        return QTSSModuleUtils::SendErrorResponse(inParams->inRTSPRequest, qtssClientBadRequest, 0);
    QTSSCharArrayDeleter theUriStrDeleter(theUriStr);

    // 查找配置表，獲取攝像機信息結構體
    DeviceInfo* pDeviceInfo = parseDevice->GetDeviceInfoByIdName(theUriStr);

    if(pDeviceInfo == NULL)
    {
        // 映射表中沒有查到相關信息，返回，RTSP請求交給其他模塊處理
        return QTSS_RequestFailed;
    }

    // 映射信息存在rtsp://218.204.223.237:554/live/1/66251FC11353191F/e7ooqwcfbqjoo80j.sdp
    RTSPClientSession* clientSes = NULL;
    // 首先查找RTSPClientSession Hash表是否已經建立了對應攝像機的RTSPClientSession
    StrPtrLen streamName(theUriStr);
    OSRef* clientSesRef = sClientSessionMap->Resolve(&streamName);
    if(clientSesRef != NULL)
    {
        clientSes = (RTSPClientSession*)clientSesRef->GetObject();
    }
    else
    {
        // 初次建立服務器與攝像機間的交互RTSPClientSession
        clientSes = NEW RTSPClientSession(
                                    SocketUtils::ConvertStringToAddr(pDeviceInfo->m_szIP),
                                    pDeviceInfo->m_nPort,
                                    pDeviceInfo->m_szSourceUrl,
                                    1,
                                    rtcpInterval,
                                    0,
                                    theReadInterval,
                                    sockRcvBuf,
                                    speed,
                                    packetPlayHeader,
                                    overbufferwindowInK,
                                    sendOptions,
                                    pDeviceInfo->m_szUser,
                                    pDeviceInfo->m_szPassword,
                                    theUriStr);

        // 向攝像機源端發送Describe請求
        OS_Error theErr = clientSes->SendDescribe();

        if(theErr == QTSS_NoErr){
            // 將成功建立的RTSPClientSession註冊到sClientSessionMap表中
            OS_Error theErr = sClientSessionMap->Register(clientSes->GetRef());
            Assert(theErr == QTSS_NoErr);
        }
        else{
            clientSes->Signal(Task::kKillEvent);
            return QTSSModuleUtils::SendErrorResponse(inParams->inRTSPRequest, qtssClientNotFound, 0);
        }

        //增加一次對RTSPClientSession的無效引用，後面會統一釋放
        OSRef* debug = sClientSessionMap->Resolve(&streamName);
        Assert(debug == clientSes->GetRef());
    }

    // 建立轉發所用的ReflectorSession，後續流程與QTSSReflectorModule類似
    ReflectorSession* theSession = SetupProxySession(inParams, clientSes);

    if (theSession == NULL)
    {
        sClientSessionMap->Release(clientSes->GetRef());
        return QTSSModuleUtils::SendErrorResponse(inParams->inRTSPRequest, qtssServerNotImplemented, 0);
    }
}

      這裏我們用到了兩個Hash Map，一個是存儲RTSPClientSession的sClientSessionMap、一個存儲ReflectorSession的sSessionMap。

*QTSS_RTSPRelayingData_Role（拉取的RTP數據處理）

當RTSPClientSession獲取到一個RTP包時，我們就會調用QTSS_RTSPRelayingData_Role，將RTP包Push給ReflectorSession進行分發，分發過程與QTSSReflectorModule處理方式是一樣的，調用方法也同理：

*QTSS_ClientSessionClosing_Role（客戶端和RTSPClientSession斷開處理）

ReflectorSession客戶端引用數統計、客戶端端斷開流程、RTSPClientSession斷開流程，基本與RTSPSession（客戶端與設備推送）方法一樣：

void RemoveOutput(ReflectorOutput* inOutput, ReflectorSession* inSession, Bool16 killClients)
{
    // 從ReflectorSession中移除RTSPSession
    Assert(inSession);
    if (inSession != NULL)
    {
        if (inOutput != NULL)
            inSession->RemoveOutput(inOutput,true);

        OSMutexLocker locker (sSessionMap->GetMutex());

        OSRef* theSessionRef = inSession->GetRef();
        if (theSessionRef != NULL)
        {
            if (theSessionRef->GetRefCount() == 0)
            {
                // 當引用客戶端數量爲0的時候，通知RTSPClientSession斷開與攝像機的連接
                RTSPClientSession* proxySession = (RTSPClientSession*)inSession->GetRelaySession();
                if(proxySession != NULL)
                {
                    proxySession->SetReflectorSession(NULL);
                    sClientSessionMap->UnRegister(proxySession->GetRef());
                    proxySession->Signal(Task::kKillEvent);
                }

                inSession->SetRelaySession(NULL);
                sSessionMap->UnRegister(theSessionRef);
                delete inSession;
            }
            else
            {
                qtss_printf("QTSSReflector.cpp:RemoveOutput Release SESSION=%lu RefCount=%d\n",(UInt32)inSession,theSessionRef->GetRefCount());
                sSessionMap->Release(theSessionRef);
            }
        }
    }
    delete inOutput;
}

#演示效果

#下載

程序下載：http://pan.baidu.com/s/1c09vY6k ，運行start.bat，具體用法請看ReadMe.txt ！