417 lines
10 KiB
Go
417 lines
10 KiB
Go
/**
|
||
* package mediaserver
|
||
*
|
||
* FFmpeg 实时转码器
|
||
* 将 WebM (VP8/Opus) 转码为 FLV (H.264/AAC)
|
||
* 用于处理不支持 H.264 编码的浏览器发送的视频流
|
||
*/
|
||
package mediaserver
|
||
|
||
import (
|
||
"bytes"
|
||
"fmt"
|
||
"io"
|
||
"log"
|
||
"os/exec"
|
||
"sync"
|
||
"time"
|
||
)
|
||
|
||
// TranscoderConfig 转码器配置
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type TranscoderConfig struct {
|
||
// 模式配置
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CopyMode bool // 是否使用 copy 模式（H.264 输入时使用，只重封装不重新编码）
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||
|
||
// 视频配置
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||
VideoCodec string // 输出视频编解码器，默认 libx264
|
||
VideoPreset string // x264 预设，默认 ultrafast
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||
VideoBitrate string // 视频码率，默认 500k
|
||
|
||
// 音频配置
|
||
AudioCodec string // 输出音频编解码器，默认 aac
|
||
AudioBitrate string // 音频码率，默认 64k
|
||
AudioSampleRate int // 音频采样率，默认 44100
|
||
AudioChannels int // 音频通道数，默认 2
|
||
}
|
||
|
||
// DefaultTranscoderConfig 默认转码配置
|
||
func DefaultTranscoderConfig() *TranscoderConfig {
|
||
return &TranscoderConfig{
|
||
VideoCodec: "libx264",
|
||
VideoPreset: "ultrafast",
|
||
VideoBitrate: "500k",
|
||
AudioCodec: "aac",
|
||
AudioBitrate: "64k",
|
||
AudioSampleRate: 44100,
|
||
AudioChannels: 2,
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// FFmpegTranscoder FFmpeg 转码器
|
||
type FFmpegTranscoder struct {
|
||
config *TranscoderConfig
|
||
ffmpegPath string
|
||
|
||
cmd *exec.Cmd
|
||
stdin io.WriteCloser
|
||
stdout io.ReadCloser
|
||
stderr io.ReadCloser
|
||
|
||
outputChan chan []byte
|
||
stopChan chan struct{}
|
||
|
||
mu sync.Mutex
|
||
running bool
|
||
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||
// 统计信息
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||
inputBytes int64
|
||
outputBytes int64
|
||
startTime time.Time
|
||
}
|
||
|
||
// NewFFmpegTranscoder 创建新的转码器
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||
func NewFFmpegTranscoder(config *TranscoderConfig) (*FFmpegTranscoder, error) {
|
||
if config == nil {
|
||
config = DefaultTranscoderConfig()
|
||
}
|
||
|
||
// 确保 FFmpeg 可用
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ffmpegPath, err := EnsureFFmpeg()
|
||
if err != nil {
|
||
return nil, fmt.Errorf("FFmpeg 不可用: %w", err)
|
||
}
|
||
|
||
return &FFmpegTranscoder{
|
||
config: config,
|
||
ffmpegPath: ffmpegPath,
|
||
outputChan: make(chan []byte, 100),
|
||
stopChan: make(chan struct{}),
|
||
}, nil
|
||
}
|
||
|
||
// Start 启动转码器
|
||
func (t *FFmpegTranscoder) Start() error {
|
||
t.mu.Lock()
|
||
defer t.mu.Unlock()
|
||
|
||
if t.running {
|
||
return fmt.Errorf("转码器已在运行")
|
||
}
|
||
|
||
// 构建 FFmpeg 命令
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||
var args []string
|
||
|
||
if t.config.CopyMode {
|
||
// H.264 copy 模式：只重封装，不重新编码（低延迟）
|
||
// 添加低延迟参数：禁用缓冲、减少探测时间
|
||
args = []string{
|
||
// 低延迟输入参数
|
||
"-fflags", "nobuffer", // 禁用输入缓冲
|
||
"-flags", "low_delay", // 低延迟模式
|
||
"-probesize", "32", // 减少探测大小（字节）
|
||
"-analyzeduration", "0", // 禁用分析时长
|
||
"-f", "webm", // 输入格式
|
||
"-i", "pipe:0", // 从 stdin 读取
|
||
// 输出参数
|
||
"-c:v", "copy", // 视频直接复制，不重新编码
|
||
"-c:a", t.config.AudioCodec,
|
||
"-b:a", t.config.AudioBitrate,
|
||
"-ar", fmt.Sprintf("%d", t.config.AudioSampleRate),
|
||
"-ac", fmt.Sprintf("%d", t.config.AudioChannels),
|
||
// 低延迟输出参数
|
||
"-fflags", "+genpts", // 生成时间戳
|
||
"-f", "flv", // 输出格式
|
||
"pipe:1", // 输出到 stdout
|
||
}
|
||
log.Printf("🎬 [FFmpegTranscoder] 使用 copy 模式（H.264 重封装，低延迟）")
|
||
} else {
|
||
// VP8/VP9 转码模式：重新编码为 H.264
|
||
// 添加低延迟参数
|
||
args = []string{
|
||
// 低延迟输入参数
|
||
"-fflags", "nobuffer", // 禁用输入缓冲
|
||
"-flags", "low_delay", // 低延迟模式
|
||
"-probesize", "32", // 减少探测大小（字节）
|
||
"-analyzeduration", "0", // 禁用分析时长
|
||
"-f", "webm", // 输入格式
|
||
"-i", "pipe:0", // 从 stdin 读取
|
||
// 视频编码参数
|
||
"-c:v", t.config.VideoCodec,
|
||
"-preset", t.config.VideoPreset,
|
||
"-tune", "zerolatency", // 零延迟调优
|
||
"-b:v", t.config.VideoBitrate,
|
||
"-g", "30", // GOP 大小（减少关键帧间隔）
|
||
"-keyint_min", "15", // 最小关键帧间隔
|
||
// 音频编码参数
|
||
"-c:a", t.config.AudioCodec,
|
||
"-b:a", t.config.AudioBitrate,
|
||
"-ar", fmt.Sprintf("%d", t.config.AudioSampleRate),
|
||
"-ac", fmt.Sprintf("%d", t.config.AudioChannels),
|
||
// 低延迟输出参数
|
||
"-fflags", "+genpts", // 生成时间戳
|
||
"-f", "flv", // 输出格式
|
||
"pipe:1", // 输出到 stdout
|
||
}
|
||
log.Printf("🎬 [FFmpegTranscoder] 使用转码模式（VP8/VP9 → H.264，低延迟）")
|
||
}
|
||
|
||
t.cmd = exec.Command(t.ffmpegPath, args...)
|
||
|
||
var err error
|
||
|
||
// 获取 stdin
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||
t.stdin, err = t.cmd.StdinPipe()
|
||
if err != nil {
|
||
return fmt.Errorf("获取 stdin 失败: %w", err)
|
||
}
|
||
|
||
// 获取 stdout
|
||
t.stdout, err = t.cmd.StdoutPipe()
|
||
if err != nil {
|
||
return fmt.Errorf("获取 stdout 失败: %w", err)
|
||
}
|
||
|
||
// 获取 stderr
|
||
t.stderr, err = t.cmd.StderrPipe()
|
||
if err != nil {
|
||
return fmt.Errorf("获取 stderr 失败: %w", err)
|
||
}
|
||
|
||
// 启动 FFmpeg 进程
|
||
if err := t.cmd.Start(); err != nil {
|
||
return fmt.Errorf("启动 FFmpeg 失败: %w", err)
|
||
}
|
||
|
||
t.running = true
|
||
t.startTime = time.Now()
|
||
|
||
log.Printf("🎬 [FFmpegTranscoder] 转码器已启动, PID=%d", t.cmd.Process.Pid)
|
||
|
||
// 启动输出读取协程
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||
go t.readOutput()
|
||
|
||
// 启动 stderr 读取协程（用于日志）
|
||
go t.readStderr()
|
||
|
||
// 启动进程监控协程
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||
go t.monitor()
|
||
|
||
return nil
|
||
}
|
||
|
||
// Stop 停止转码器
|
||
// 注意两个并发安全约束：
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||
// 1. 不在此处调用 cmd.Wait()——monitor 协程是唯一的 Wait 回收方，
|
||
// os/exec 不允许对同一 Cmd 重复 Wait（第二次行为未定义）；
|
||
// 2. 不在此处 close(outputChan)——readOutput 协程（唯一发送方）可能仍在
|
||
// 向通道发送数据，向已关闭通道发送会 panic 并直接崩溃整个进程；
|
||
// 通道统一由 readOutput 退出时关闭（"由发送方关闭"的 Go 惯例）。
|
||
func (t *FFmpegTranscoder) Stop() error {
|
||
t.mu.Lock()
|
||
defer t.mu.Unlock()
|
||
|
||
if !t.running {
|
||
return nil
|
||
}
|
||
|
||
t.running = false
|
||
close(t.stopChan)
|
||
|
||
// 关闭 stdin，通知 FFmpeg 输入结束
|
||
if t.stdin != nil {
|
||
t.stdin.Close()
|
||
}
|
||
|
||
// 杀掉进程即可：stdout 管道随之 EOF，readOutput 退出并关闭 outputChan；
|
||
// 僵尸进程由 monitor 协程的 cmd.Wait() 统一回收
|
||
if t.cmd != nil && t.cmd.Process != nil {
|
||
t.cmd.Process.Kill()
|
||
}
|
||
|
||
duration := time.Since(t.startTime)
|
||
log.Printf("🛑 [FFmpegTranscoder] 转码器已停止, 运行时间=%v, 输入=%d bytes, 输出=%d bytes",
|
||
duration, t.inputBytes, t.outputBytes)
|
||
|
||
return nil
|
||
}
|
||
|
||
// Write 写入 WebM 数据
|
||
func (t *FFmpegTranscoder) Write(data []byte) (int, error) {
|
||
t.mu.Lock()
|
||
if !t.running {
|
||
t.mu.Unlock()
|
||
return 0, fmt.Errorf("转码器未运行")
|
||
}
|
||
stdin := t.stdin
|
||
t.mu.Unlock()
|
||
|
||
n, err := stdin.Write(data)
|
||
if err != nil {
|
||
return n, err
|
||
}
|
||
|
||
t.inputBytes += int64(n)
|
||
return n, nil
|
||
}
|
||
|
||
// Output 获取输出通道
|
||
func (t *FFmpegTranscoder) Output() <-chan []byte {
|
||
return t.outputChan
|
||
}
|
||
|
||
// readOutput 读取 FFmpeg 输出
|
||
// 本协程是 outputChan 的唯一发送方，因此由它在退出时关闭通道：
|
||
// 既保证 range Output() 的消费者能正常结束，又杜绝"向已关闭通道发送"的 panic
|
||
func (t *FFmpegTranscoder) readOutput() {
|
||
defer close(t.outputChan)
|
||
buf := make([]byte, 64*1024) // 64KB 缓冲区
|
||
|
||
for {
|
||
select {
|
||
case <-t.stopChan:
|
||
return
|
||
default:
|
||
}
|
||
|
||
n, err := t.stdout.Read(buf)
|
||
if err != nil {
|
||
if err != io.EOF {
|
||
log.Printf("⚠️ [FFmpegTranscoder] 读取输出错误: %v", err)
|
||
}
|
||
return
|
||
}
|
||
|
||
if n > 0 {
|
||
t.outputBytes += int64(n)
|
||
|
||
// 复制数据并发送到通道
|
||
data := make([]byte, n)
|
||
copy(data, buf[:n])
|
||
|
||
select {
|
||
case t.outputChan <- data:
|
||
default:
|
||
// 通道满，丢弃数据
|
||
log.Printf("⚠️ [FFmpegTranscoder] 输出通道满，丢弃 %d bytes", n)
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// readStderr 读取 FFmpeg 错误输出
|
||
func (t *FFmpegTranscoder) readStderr() {
|
||
buf := new(bytes.Buffer)
|
||
io.Copy(buf, t.stderr)
|
||
|
||
if buf.Len() > 0 {
|
||
// 只在有错误时输出
|
||
output := buf.String()
|
||
if len(output) > 500 {
|
||
output = output[:500] + "..."
|
||
}
|
||
log.Printf("📋 [FFmpegTranscoder] FFmpeg 输出: %s", output)
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// monitor 监控 FFmpeg 进程
|
||
func (t *FFmpegTranscoder) monitor() {
|
||
err := t.cmd.Wait()
|
||
|
||
t.mu.Lock()
|
||
wasRunning := t.running
|
||
t.running = false
|
||
t.mu.Unlock()
|
||
|
||
if wasRunning {
|
||
if err != nil {
|
||
log.Printf("⚠️ [FFmpegTranscoder] FFmpeg 进程异常退出: %v", err)
|
||
} else {
|
||
log.Printf("ℹ️ [FFmpegTranscoder] FFmpeg 进程正常退出")
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// IsRunning 检查转码器是否运行中
|
||
func (t *FFmpegTranscoder) IsRunning() bool {
|
||
t.mu.Lock()
|
||
defer t.mu.Unlock()
|
||
return t.running
|
||
}
|
||
|
||
// Stats 获取统计信息
|
||
func (t *FFmpegTranscoder) Stats() (inputBytes, outputBytes int64, duration time.Duration) {
|
||
t.mu.Lock()
|
||
defer t.mu.Unlock()
|
||
return t.inputBytes, t.outputBytes, time.Since(t.startTime)
|
||
}
|
||
|
||
// TranscoderPool 转码器池，管理多个转码器实例
|
||
type TranscoderPool struct {
|
||
transcoders map[string]*FFmpegTranscoder
|
||
mu sync.RWMutex
|
||
config *TranscoderConfig
|
||
}
|
||
|
||
// NewTranscoderPool 创建转码器池
|
||
func NewTranscoderPool(config *TranscoderConfig) *TranscoderPool {
|
||
if config == nil {
|
||
config = DefaultTranscoderConfig()
|
||
}
|
||
return &TranscoderPool{
|
||
transcoders: make(map[string]*FFmpegTranscoder),
|
||
config: config,
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// Get 获取或创建转码器
|
||
func (p *TranscoderPool) Get(streamID string) (*FFmpegTranscoder, error) {
|
||
p.mu.Lock()
|
||
defer p.mu.Unlock()
|
||
|
||
if t, exists := p.transcoders[streamID]; exists && t.IsRunning() {
|
||
return t, nil
|
||
}
|
||
|
||
// 创建新的转码器
|
||
t, err := NewFFmpegTranscoder(p.config)
|
||
if err != nil {
|
||
return nil, err
|
||
}
|
||
|
||
if err := t.Start(); err != nil {
|
||
return nil, err
|
||
}
|
||
|
||
p.transcoders[streamID] = t
|
||
return t, nil
|
||
}
|
||
|
||
// Release 释放转码器
|
||
func (p *TranscoderPool) Release(streamID string) {
|
||
p.mu.Lock()
|
||
defer p.mu.Unlock()
|
||
|
||
if t, exists := p.transcoders[streamID]; exists {
|
||
t.Stop()
|
||
delete(p.transcoders, streamID)
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// ReleaseAll 释放所有转码器
|
||
func (p *TranscoderPool) ReleaseAll() {
|
||
p.mu.Lock()
|
||
defer p.mu.Unlock()
|
||
|
||
for id, t := range p.transcoders {
|
||
t.Stop()
|
||
delete(p.transcoders, id)
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// Count 获取活跃转码器数量
|
||
func (p *TranscoderPool) Count() int {
|
||
p.mu.RLock()
|
||
defer p.mu.RUnlock()
|
||
return len(p.transcoders)
|
||
}
|