用Darwin开发RTSP级联服务器(拉模式转发)(附源码)

源码下载地址：https://github.com/EasyDarwin orwww.easydarwin.org      

在博客 在Darwin进行实时视频转发的两种模式 中，我们描述了流媒体服务器对源端音视频转发的两种模式，其中一种#拉模式# 转发，在我们通常的项目中经常会用到，比如在传统视频监控行业，IP摄像机部署在监控内网的各个地点，我们需要将他们进行集中式的管理，并且对外发布，这时候我们就需要用到一台流媒体服务器，能够拉取所需的摄像机的音视频流，并做转化（如RTMP、HTTP等），作为监控内网与公网的中转，提供转发服务。

#转发模块设计

      拉模式转发中，转发服务器一方面作为RTSP客户端的角色，向源端摄像机获取音视频数据，另一方面作为服务器的角色，将拉取到的音视频数据，重新作为数据源，分发给正在请求的客户端。这样，我们在设计中需要考虑到以下几点：

• 源端数据流到服务器的数据流能够复用，也就是一路进多路出。
• 服务器端维护所有正在分发的摄像机源列表。
• 服务器与源端在空闲状态下无连接，只有在有需要的情况下才发起连接过程。
• 当所有客户端结束对某个源端请求时，服务器停止从源端获取数据，断开连接。

      Darwin系统已经具有了我们所需的一定条件：RTSPClient客户端实现、RTP分发流程（ReflectorSession），我们需要实现：Darwin拉模式转发模块，我们定义此模块名称为QTSSOnDemandRelayModule，意为只有在有需要的时候，才会转发；Darwin与源端用于交互、保存信息、接收数据的ClientSession，为了不影响Darwin原有的架构，我们没有直接在RTSPClient类中修改，而是自定义类：RTSPClientSession，实例化RTSPClient对象为其成员变量：

      在RTSPClientSession中，所有RTSP流程都由fClient（RTSPClient对象）完成，RTSPClientSession负责进行变量存储（如服务器地址fAddr、端口fPort、用户名fName、密码fPassword）、收到数据包统计（fStates、fNumPacketReceived）、RTSPClient控制（SETUP发送fNumSetups、RTSP断开fTeardownImmediately）、以及在非客户端断开情况下，服务器与摄像机间的重连。

#转发模块实现

我们命名拉模式转发模块名称为：QTSSOnDemandRelayModule，需要分别实现对RTSP和RTP的转发和处理，如此，我们会分别处理QTSS_RTSPPreProcessor_Role（RTSP消息处理）、QTSS_RTSPRelayingData_Role（拉取的RTP数据处理）、QTSS_ClientSessionClosing_Role（客户端或RTSPClientSession断开处理）。

*QTSS_RTSPPreProcessor_Role（RTSP消息处理）

我们设计的拉模式转发为名称与地址映射的方式，映射列表配置在xml文件中，在QTSSOnDemandRelayModule初始化时，我们就会将配置映射表加载到模块中，当然！我们也可以修改为读取数据库的方式：

例如，RTSP摄像机地址为：rtsp://218.204.223.237:554/live/1/66251FC11353191F/e7ooqwcfbqjoo80j.sdp，RTSP转发服务器地址为：8.8.8.8，端口为：554，那么客户端请求：rtsp://8.8.8.8:554/ipC1，转发服务器就会向rtsp://218.204.223.237:554/live/1/66251FC11353191F/e7ooqwcfbqjoo80j.sdp 请求摄像机数据，获取后转发给客户端列表。映射查找我们在DoDescribe中进行：

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，获取摄像机信息结构体
	DeviceInfo* pDeviceInfo = parseDevice->GetDeviceInfoByIdName(theUriStr);

	if(pDeviceInfo == NULL)
	{
		// 映射表中没有查到相关信息，返回，RTSP请求交给其他模块处理
		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表是否已经建立了对应摄像机的RTSPClientSession
	StrPtrLen streamName(theUriStr);
	OSRef* clientSesRef = sClientSessionMap->Resolve(&streamName);
	if(clientSesRef != NULL)
	{
		clientSes = (RTSPClientSession*)clientSesRef->GetObject();
	}
	else
	{
		// 初次建立服务器与摄像机间的交互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);

		// 向摄像机源端发送Describe请求
		OS_Error theErr = clientSes->SendDescribe();

		if(theErr == QTSS_NoErr){
			// 将成功建立的RTSPClientSession注册到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); 
		}

		//增加一次对RTSPClientSession的无效引用，后面会统一释放
		OSRef* debug = sClientSessionMap->Resolve(&streamName);
		Assert(debug == clientSes->GetRef());
	}

	// 建立转发所用的ReflectorSession，后续流程与QTSSReflectorModule类似
	ReflectorSession* theSession = SetupProxySession(inParams, clientSes);
    
    if (theSession == NULL)
	{
		sClientSessionMap->Release(clientSes->GetRef());
        return QTSSModuleUtils::SendErrorResponse(inParams->inRTSPRequest, qtssServerNotImplemented, 0);
	}
}

      这里我们用到了两个Hash Map，一个是存储RTSPClientSession的sClientSessionMap、一个存储ReflectorSession的sSessionMap。

*QTSS_RTSPRelayingData_Role（拉取的RTP数据处理）

当RTSPClientSession获取到一个RTP包时，我们就会调用QTSS_RTSPRelayingData_Role，将RTP包Push给ReflectorSession进行分发，分发过程与QTSSReflectorModule处理方式是一样的，调用方法也同理：

*QTSS_ClientSessionClosing_Role（客户端和RTSPClientSession断开处理）

ReflectorSession客户端引用数统计、客户端端断开流程、RTSPClientSession断开流程，基本与RTSPSession（客户端与设备推送）方法一样：

void RemoveOutput(ReflectorOutput* inOutput, ReflectorSession* inSession, Bool16 killClients)
{
    // 从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)
            { 
				// 当引用客户端数量为0的时候，通知RTSPClientSession断开与摄像机的连接
				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

#下载

程序下载：http://pan.baidu.com/s/1c09vY6k ，运行start.bat，具体用法请看ReadMe.txt ！

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