在Ubuntu上设置Nginx以流式传输实时HLS视频

HTTP Live Streaming（HLS）是由Apple Inc.实现的非常强大的流视频协议。HLS使用HTTP事务，该事务穿越防火墙，代理，并且可以轻松地通过CDN分发。因此，与RTP或其他基于UDP的协议相比，该技术能够吸引更多的观众。如今，在线上的许多实时流视频都由使用HLS的昂贵系统托管，但它们通常很昂贵，并且需要大量服务器资源。本教程将向您展示如何设置非常实惠的Ubuntu 14.04 VULTR VPS，以仅使用开源软件来进行HLS实时流事件。

第一步是根据Vultr Doc“ 在Ubuntu 14.04上安装Nginx-RTMP ”读取并设置服务器。在撰写本文时，该文档中的说明对于设置阶段是最全面的。我要提到的是，您可能希望将“ nginx-1.7.5”替换为“ nginx-1.9.4”或任何可用的Nginx最新版本。另一个建议是使用HTTP存根状态模块编译Nginx，以便使自己能够监视以后有多少个实时HLS查看器。

而不是编译：

./configure --with-http_ssl_module  --add-module=../nginx-rtmp-module-master

在必备文档中概述的过程中使用此字符串：

./configure --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module --add-module=../nginx-rtmp-module-master

本教程中的示例将创建“实时”和“移动”（优化）流，并将使用ffmpeg（安装在上一教程中）生成经过比特率调整，针对移动设备优化的HLS流。该示例还将说明如何使服务器自动记录您的实时流，以及如何使您将记录作为视频点播（VOD）回放服务进行回放。

首先，创建保存实时和移动HLS清单和视频片段所需的文件夹结构：

sudo mkdir /HLS
sudo mkdir /HLS/live
sudo mkdir /HLS/mobile
sudo mkdir /video_recordings
sudo chmod -R 777 /video_recordings

如果尚未打开防火墙，则可能是个好主意。如果是这样，则必须允许流量进入Nginx和HLS使用的端口。如果您现在想在没有防火墙的情况下运行，请忽略下面的ufw部分。

sudo ufw limit ssh
sudo ufw allow 80
sudo ufw allow 1935
sudo ufw enable

HLS流传输需要与第一篇文章中的RTMP配置明显不同的Nginx配置。编辑nginx.conf文件以使用以下内容，将“ my-ip”和“ my-stream-key”替换为您的信息。您可以将任何您想使用的东西用作“ my-stream-key”，这只是一个对您有帮助的独特单词。您可能希望先备份原始配置文件，然后将我提供的配置信息粘贴到编辑器中，替换那里的所有内容：

sudo cp /usr/local/nginx/conf/nginx.conf /usr/local/nginx/conf/nginx.conf.original
sudo nano /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

新的nginx.conf：

worker_processes  1;
error_log  logs/error.log debug;
events {
worker_connections  1024;
}
rtmp {
server {
listen 1935;
allow play all;

#creates our "live" full-resolution HLS videostream from our incoming encoder stream and tells where to put the HLS video manifest and video fragments
application live {
allow play all;
live on;
record all;
record_path /video_recordings;
record_unique on;
hls on;
hls_nested on;
hls_path /HLS/live;
hls_fragment 10s;

#creates the downsampled or "trans-rated" mobile video stream as a 400kbps, 480x360 sized video
exec ffmpeg -i rtmp://192.168.254.178:1935/$app/$name -acodec copy -c:v libx264 -preset veryfast -profile:v baseline -vsync cfr -s 480x360 -b:v 400k maxrate 400k -bufsize 400k -threads 0 -r 30 -f flv rtmp://192.168.254.178:1935/mobile/$;
}

#creates our "mobile" lower-resolution HLS videostream from the ffmpeg-created stream and tells where to put the HLS video manifest and video fragments
application mobile {
allow play all;
live on;
hls on;
hls_nested on;
hls_path /HLS/mobile;
hls_fragment 10s;
}

#allows you to play your recordings of your live streams using a URL like "rtmp://my-ip:1935/vod/filename.flv"
application vod {
play /video_recordings;
}
}
}


http {
include       mime.types;
default_type  application/octet-stream;

server {
listen 80;
server_name 192.168.254.178;

#creates the http-location for our full-resolution (desktop) HLS stream - "http://my-ip/live/my-stream-key/index.m3u8"      
location /live {
types {
application/vnd.apple.mpegurl m3u8;
}
alias /HLS/live;
add_header Cache-Control no-cache;
}

#creates the http-location for our mobile-device HLS stream - "http://my-ip/mobile/my-stream-key/index.m3u8"        
location /mobile {
types {
application/vnd.apple.mpegurl m3u8;
}
alias /HLS/mobile;
add_header Cache-Control no-cache;
}   

#allows us to see how stats on viewers on our Nginx site using a URL like: "http://my-ip/stats"     
location /stats {
stub_status;
}

#allows us to host some webpages which can show our videos: "http://my-ip/my-page.html"     
location / {
root   html;
index  index.html index.htm;
}   
}
}

按Ctrl + X退出。说“是”以保存更改。

nginx.conf如果您在自己喜欢的搜索引擎中查询“ nginx-rtmp指令” ，则可以在此文件中找到清晰的指令和变量示例。多年来，我一直在HLS中使用nginx-rtmp，而未使用“ allow publish”和“ deny publish”指令，并且已经看到零个实例使用/入侵我的视频服务器。因此，我没有在此处包括这些指令。阅读并根据需要添加这些指令。

更改nginx.conf文件后，必须重新启动Nginx才能使用新配置：

sudo service nginx restart

仔细观察是否有Nginx错误消息，并解决由拼写错误，文件夹所有权或权限问题引起的任何错误。如果没有错误消息，则准备创建编码流。

您必须具有视频编码器才能创建流。我使用OBS（开放广播软件）-这是开源的，对我来说效果很好。还有其他解决方案可供选择，这些解决方案不在本教程的讨论范围之内。我不会介绍有关配置RTMP视频编码器的所有内容。它们都需要大致相同的输入变量。要使用我的确切nginx.conf配置并在大多数播放器/浏览器/平台上正常运行，您需要输入以下关键设置：

1. 编码器-x264
2. 可变比特率（不是CBR或恒定比特率），质量最高
3. 最大比特率-600kbps
4. 音频编解码器AAC
5. 音频格式44.1khz
6. 音频比特率64kbps
7. FMS URL-“ rtmp：// my-ip：1935 / live”
8. 流键-“我的流键”
9. 分辨率-640x480
10. FPS（每秒帧数）-30
11. CFR（恒定帧频）-是
12. 关键帧间隔2秒（每2秒一个关键帧）
13. x264编码配置文件基准（可能与main一起使用-取决于使用的播放器）
14. x264 CPU-非常快

我建议尝试使用不同的编码器并进行试验。您可能需要宽高比-或您的相机（或其他广播）材料可能需要它。如果是这样，请确保更改编码器中的此信息以及nginx.conf我提供的文件的exec-ffmpeg部分中列出的宽高比；否则，您将获得一些看起来很愚蠢的视频供稿。

编码器设置完成后，就可以进行全部测试。使用网络摄像头或在其上运行的某种测试推杆启动编码器。此时，您可以使用VLC播放器使用以下网址查看您的广播：

http://my-ip/live/my-stream-key/index.m3u8
http://my-ip/mobile/my-stream-key/index.m3u8

这些分别用于您的主要和移动视频流。分别替换您的IP和流密钥。

成功广播/video_recordings完第一个流检查（通过ssh或ftp）后，您的实时广播已记录在Vultr VPS 的文件夹中。您也可以尝试使用以下网址在VLC中播放此录制的文件：

rtmp://my-ip/vod/filename.flv

Nginx统计信息也可用（带有Nginx stub_status）。要查看访问者/查看者的统计信息，请访问：

http://my-ip/stats

���了在网页上观看视频，您需要一个可嵌入的播放器。有许多可嵌入的播放器可以播放HLS视频。我已经使用JW Player几年了，但是免费版本将无法播放HLS。Bitmovin的Flowplayer和Bitdash（包括其他解决方案）足够慷慨地免费提供其播放器的非商业版本，这将使您的HLS流嵌入到网页中。在本文中，我对它们都进行了尝试，发现它们都可以与基于Vultr / Nginx的视频服务器一起很好地工作。我将简要展示如何让Flowplayer与我的测试台机器一起使用。

如果您打算以任何常规，持续或商业方式使用实时HLS流，我建议您从Flowplayer或决定使用的任何播放器购买许可证。您将获得一个播放器，它具有更少的限制，更多的功能，并且可以被烙印到您的组织中。您还将获得支持-这可能非常重要。除了Vultr VPS，这实际上是与项目相关的唯一成本。

在执行其他任何操作之前，请务必注意所谓的“跨域”限制，否则这些限制将关闭您流式传输到网页/网站的能力。crossdomain.xml在nginx/html文件夹中创建一个文件，并在其中放置说明，以允许数据在域之间流动：

sudo nano /usr/local/nginx/html/crossdomain.xml

首先复制（从此页面），然后将以下XML数据粘贴（右键单击）到nano编辑器字段中：

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE cross-domain-policy SYSTEM "http://www.adobe.com/xml/dtds/cross-domain-policy.dtd">
<cross-domain-policy>
<allow-access-from domain="*"/>
</cross-domain-policy>

按Ctrl + O进行写出，然后按Ctrl + X将文件保存到磁盘并退出。

我抓取了Flowplayer的HTML5（版本6.0.3），解压缩后给了我许多文件和文件夹。我将所有文件和文件夹上载到了名为“ flowplayer”的Nginx / HTML根文件夹的子文件夹中。确切的路径是/usr/local/nginx/html/flowplayer。

为了在嵌入网页时测试我们的视频，请使用nano在Nginx / HTML文件夹的根目录中创建几个HTML文件，并在其中填充以下内容。

文件：

sudo nano /usr/local/nginx/html/hls.html

HTML代码：

<!doctype html>
<head>
<link rel="stylesheet" href="#">
</head>

<body>
640x480 664kbps (live) Desktop Browsers<br>
<div style="width:640px;" class="flowplayer" data-swf="flowplayer/flowplayer.swf" data-ratio="0.75">
<video>
<source type="application/x-mpegurl" src="">
</video>
</div>
<br><br>
480x360 464kbps (mobile) Mobile Browsers <br>
<div style="width:480px;" class="flowplayer" data-swf="flowplayer/flowplayer.swf" data-ratio="0.75">
<video>
<source type="application/x-mpegurl" src="">
</video>
</div>
</body>

文件：

sudo nano /usr/local/nginx/html/hls_progressive.html

HTML代码：

<!doctype html>
<head>
<link rel="stylesheet" href="#">
<style> .flowplayer { width: 640px; } </style>
</head>

<body>
<div class="flowplayer" data-swf="flowplayer/flowplayer.swf" data-ratio="0.75">
<video>
<source type="application/x-mpegurl" src=""> 
<source type="application/x-mpegurl" src="">
</video>
</div>
<br>
</body>

确保用您的数据替换“ my-ip”和“ my-stream-key”。

您必须flowplayer/skin/functional.css在样式表中用路径替换“＃”符号href="#"。教程软件将清除路径。您必须在该src=""部分中填写一个URL- 教程软件分别将其剥离，使用http://my-ip/live/my-stream-key/index.m3u8和http://my-ip/mobile/my-stream-key/index.m3u8。您还必须添加脚本src的头部标签都jquery-1.11.2.min.js和flowplayer.min.js。标签已被教程软件剥离。您可以通过查看example htmlFlowplayer套件随附的文件找到如何设置这些标签的样式。

使用网络摄像头或在其上运行的某种测试推杆启动编码器。您可以使用以下URL在浏览器中查看广播：

http://my-ip/hls.html
http://my-ip/hls_progressive.html

第一页仅显示您的每个流-主流和移动平台。您将能够启动它们并查看它们。您会注意到，移动平台流的大小较小。这些步骤只是为了确保一切都在运行。

第二页显示单个流。但这是以所谓的“渐进式流”进行设置的。这意味着当观看者播放视频时，如果观看者的连接可以维持视频流，则服务器和播放器都将尝试向观看者提供高比特率，高质量的流。如果它们的连接不良并且无法维持连接，则会向下滚动以显示带宽降低200 kbps的较低比特率（移动）流。如果您愿意，可以使用ffmpeg创建更多的渐进式渐进流，并使用我的示例进行配置。

我已经在单核1GB Vultr VPS上测试了此配置，发现使用单个实时流以及使用ffmpeg创建的转换后的移动流，cpu使用率不到35％，并且仅消耗了100MB我的1GB RAM。现在，这是一个非常有效的设置。

如果计划流传输的像素尺寸比SD大得多的视频，则可能会发现您必须使用功能更强大的VPS。我对此感到很好奇，并把主流运行到1280x960像素和2Mbps，这给事情增加了负担。但是VPS仍仅使用50％的CPU，内存使用量仍为100MB。我添加了十几个查看器/浏览器，这对VPS的负载几乎没有影响-仅增加了使用的带宽。我敢肯定，使用ffmpeg创建其他转换速率的流将继续给系统带来额外的负担。

我已经在具有50至100个并发用户的生产环境中使用这种类型的服务器，并且发现资源使用率随着查看器连接的增加而增加很少。尝试一下。但我认为，大多数用户会喜欢使用单核1GB VPS。享受您的新HLS流服务器！