基于 Nginx 搭建视频直播服务器

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近年来，网络视频直播处于蓬勃的发展期，各大直播平台的竞争也趋于白热化。在游戏直播领域，就有许多电子竞技的前职业选手，退役后转行做游戏主播，收入不菲。当然，网络直播的用处不仅仅是娱乐行业，诸如实时视频监控等应用，同样具有广阔的市场。事实上，如果没有太高的并发播放需求，完全可以自己运行一个小型的直播平台。
笔者在参看了大量教程后，借助于 Nginx 和一些拓展模块，成功地在 VPS 上搭建了一台视频直播服务器。经过测试，能够正常地使用 OBS Studio 推流，在浏览器上实现 HLS 视频流播放。下面附上具体步骤，你会发现，视频直播的相关配置其实并不复杂。

下载 Nginx 及扩展模块

首先，需要下载可编译的 Nginx 源代码，以及 nginx-http-flv-module 拓展库。

获取 Nginx 源码

这一步需要根据你所使用的系统的实际情况选择：

  • 未安装或曾使用包管理工具安装了 Nginx：参考文章 Nginx 环境搭建中「源码安装」的「准备工作」步骤获取源码；
  • 此前通过源码编译安装了 Nginx：如果下载的源码没有删除，可以继续使用，具体操作会在后文中讲到；也可以参考上一条下载最新的源码；
  • 如果你已经非常熟悉 Linux 和 Nginx 的安装配置，当然也可以使用你喜欢的其他方式安装。

下载拓展库

GitHub 项目地址：nginx-http-flv-module，克隆到本地即可：

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#为 Nginx 创建扩展模块目录
mkdir nginx_module
cd nginx_module
#下载扩展包到 nginx 扩展模块目录下
git clone https://github.com/winshining/nginx-http-flv-module.git

安装 Nginx

查看 Nginx 配置参数

如果此前已经安装过 Nginx，执行 nginx -V 会输出配置参数，类似于这样：

Nginx编译配置参数

复制 configure arguments 后的所有参数，例如：

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--prefix=/usr/local/nginx --user=www --group=www --with-http_stub_status_module --with-http_v2_module --with-http_ssl_module --with-http_gzip_static_module --with-ipv6 --with-http_sub_module

这会在后面用到。

如果是初次安装则可以跳过这一步，使用默认的 configure 参数。

编译 Nginx

首先进入 Nginx 源码目录：

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cd nginx-1.14.0

然后用 configure 生成 Makefile 脚本。configure 参数是刚才从 nginx -V 中复制的参数，加上 --add-module=/path/to/nginx-http-flv-module，即 nginx-http-flv-module 扩展包的目录。例如

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./configure --user=www --group=www --prefix=/usr/local/nginx --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module --with-http_v2_module --with-http_gzip_static_module --with-ipv6 --with-http_sub_module --add-module=/root/nginx_module/nginx-http-flv-module

之后就可以编译安装了

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make && make install

再次执行 nginx -V 查看安装状态，如果 configure arguments 后出现 nginx-http-flv-module 说明安装成功！

最后重启 Nginx 服务即可。

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systemctl restart nginx

注意：在部分系统下需要使用 service 代替 systemctl 命令。

配置 Nginx

配置 HLS 及 http-flv

对 nginx.conf 进行修改：

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#编辑配置
cd /usr/local/nginx/conf
vim nginx.conf

需要修改的是 http 块下 server 的配置，其内容可参照：

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http {
    server {
        listen 80 default_server;
        #listen [::]:80 default_server ipv6only=on;
        server_name example.com;
        index index.html index.htm index.php;
        root /home/www/html/; #服务器的根目录
        #error_page 404 /404.html;
        include enable-php.conf;

        #加入hls支持
        location /hls {
            types {
                application/vnd.apple.mpegurl m3u8;
                #或 application/x-mpegURL
                video/mp2t ts;
            }
            alias /home/www/hls/; #视频流文件目录(自己创建，与下方hls_path相同)
            expires -1;
            add_header Cache-Control no-cache;
        }
        #加入http-flv支持
        location /flv {
            flv_live on;
            chunked_transfer_encoding on;
        }
        #server下的其余配置无需改变，此处省略
    }
}

这里把 example.com 替换为你的域名或者服务器 IP，后文同理。

然后，在配置文件末尾，http 块之外，加入 rtmp 配置

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rtmp {
    server {
        listen 1935;
        chunk_size 4000;
        application live {
            live on;
            record off;
            #publish_notify on; #推流验证，和下一行需一起使用
            #on_publish http://localhost/auth.php; #推流验证的URL，具体可参照后文

            hls on;
            hls_path /home/www/hls/; #视频流文件目录(自己创建)
            hls_fragment 4s; #hls单个切片时长，会影响延迟
            hls_playlist_length 32s; #hls总缓存时间，会影响延迟

            meta on; #如果http-flv播放时首帧出现问题，可改为off
            gop_cache on; #可以减少首帧延迟
        }
    }
}

参数说明：

  • listen 监听的端口号，rtmp 协议的默认端口号是 1935
  • application rtmp 推流请求路径，这里设置为了 live
  • live on 开启直播
  • record off 不记录数据

更多配置选项可以参考 nginx-http-flv-module 模块在 GitHub 上的文档，此处不做更多介绍。

创建目录

根据前面配置文件中的 hls_path 创建存储 hls 切片文件的子目录，例如 /home/www/hls/。确保 nginx 服务器对该目录具有读写权限。

修改完后执行 nginx -s reload 重载 Nginx 配置。

开始推流

服务器开放 1935 端口

如果服务器设置了防火墙，那么需要开放 1935 端口，允许 TCP 流量。下文以 iptables 为例。

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#开放 1935 端口
/sbin/iptables -I INPUT -p tcp --dport 1935 -j ACCEPT
#保存配置
/etc/rc.d/init.d/iptables save
#或 service iptables save
#重启服务
/etc/rc.d/init.d/iptables restart
#查看端口开放状态
/etc/init.d/iptables status

执行 iptables -L 查看防火墙设置是否生效。

使用 OBS 或 ffmpeg 推流

如果要使用 OBS Studio 等软件推流，地址设置为 rtmp://example.com:1935/live/test。
ffmpeg 也可以进行推流，用法是：

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ffmpeg -re -stream_loop -1 -i /path/to/your/video.mp4 -vcodec libx264 -acodec aac -f flv rtmp://example.com:1935/live/test

版本较老的 ffmpeg 无法设置 -stream_loop -1，可以前往官方网站下载最新版本。

ffmpeg 除了指定视频文件，也可以直接从摄像头输出视频流：

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ffmpeg -f v4l2 -i /dev/video0 -profile:v high -pix_fmt yuvj420p -level:v 4.1 -preset ultrafast -tune zerolatency -vcodec libx264 -r 30 -s 1280x720 -f flv rtmp://example.com:1935/live/test

推流验证

如果配置文件中开启了 publish_notify，那么 on_publish 项设置的 URL 将会被用作推流验证。如果验证失败，使这个页面返回 404 头即可。
比如你设置了 on_publish http://localhost/auth.php，那么在 auth.php 中加入以下内容即可实现：

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<?php
@$name = $_POST['name'];
@$pass = $_POST['pass'];

if (empty($name) || empty($pass)) {
    header("HTTP/1.0 404 Not Found");
    echo "串流码不正确!";
}
else {
    if ($pass == "password") {
        echo "串流码正确!";
    }
    else {
        header("HTTP/1.0 404 Not Found");
        echo "串流码不正确!";
    }
}
?>

这时的推流地址也要对应改为 rtmp://example.com:1935/live/test?pass=password。

推流验证的 URL 不支持 https，因此用 localhost 访问比较方便。

HTML5 播放

HLS 播放

在服务器的根目录，例如 /home/www/html/ 下创建 player.html 文件，进行 HLS 播放：

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<html>
<body>
    <video autoplay webkit-playsinline controls>
        <source src="http://example.com/hls/test.m3u8" type="application/vnd.apple.mpegurl">
        <p class="warning">Your browser does not support HTML5 video.</p>
    </video>
    <video controls>
        <source src="http://example.com/hls/test.m3u8" type="application/x-mpegURL">
    </video>
</body>
</html>

用浏览器访问这个 player.html，即可观看直播。
如直播没有声音，请参考 ffmpeg 没有声音。
附录：浏览器对 hls 的支持

如果浏览器并不原生支持 hls，可使用第三方插件，例如 hls.js；或者使用 video.js 配合 http-streaming，这也是不错的解决方案。

http-flv 播放

对于 http-flv 播放，可以使用 VLC 等软件测试拉流，拉流地址为 http://example.com/flv?app=live&stream=test。
如果要实现 HTML5 播放，可以使用 B 站开源的 flv.js。

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<html>
<body>
    <video controls autoplay></video>
    <script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/[email protected]/dist/flv.min.js"></script>
    <script>
    if (flvjs.isSupported()) {
        const flvPlayer = flvjs.createPlayer({
            type: "flv",
            isLive: true,
            url: "http://example.com/flv?app=live&stream=test"
        });
        flvPlayer.attachMediaElement(document.querySelector("video"));
        flvPlayer.load();
        flvPlayer.play();
    }
    </script>
</body>
</html>

参考文章：基于 Nginx 搭建 RTMP/HLS 视频直播服务器

原文使用的是 nginx-rtmp-module，而本文介绍的 nginx-http-flv-module 模块功能更加丰富。

本文更新于 2018 年 5 月 30 日：
nginx-http-flv-module 一直在更新中，其配置文件的参数设置可能略有调整，请以文档为准，本文仅供参考。

本文更新于 2018 年 11 月：
在很多文章中都提到了一个 RTMP 源：rtmp://live.hkstv.hk.lxdns.com/live/hks，不过最近它已经失效了，不能用于拉流。你可以使用前面提到的 OBS Studio 和 ffmpeg 进行测试。

本文更新于 2021 年 12 月：
nginx-http-flv-module 并不支持 HTTP/2，这里只能做出取舍了。