RTSP-Simple-Server中实现按需压缩转码流的技术方案

背景介绍

RTSP-Simple-Server是一个轻量级的RTSP流媒体服务器，广泛应用于视频监控、直播等场景。在实际部署中，我们经常需要处理不同码率的视频流，特别是当服务器资源有限时，如何高效地管理原始流和压缩流就成为一个重要课题。

问题分析

在资源受限的环境中，直接持续运行所有转码任务会消耗大量CPU和内存资源。理想的情况是：

1. 原始流保持常驻
2. 压缩流只在有客户端请求时才启动转码
3. 当没有客户端观看压缩流时自动终止转码进程

解决方案演进

初始方案（持续转码）

最初的配置采用了runOnReady方式，转码进程会持续运行：

paths:
  compressed:
  original:
    runOnReady: >
      ffmpeg -rtsp_transport tcp -i rtsps://localhost:8888/$MTX_PATH
        -c:v libx264 -pix_fmt yuv420p -preset ultrafast -b:v 600k
        -max_muxing_queue_size 1024 -af aresample=async=1 -rtsp_transport tcp -f rtsp rtsps://localhost:8888/compressed
    runOnReadyRestart: yes

这种方案虽然简单，但会持续消耗服务器资源，不适合资源受限的环境。

优化方案（按需转码）

改进后的配置使用了runOnDemand参数，实现了按需转码：

paths:
  compressed:
    runOnDemand: >
      ffmpeg -rtsp_transport tcp -i rtsps://localhost:8888/original
        -c:v libx264 -pix_fmt yuv420p -preset ultrafast -b:v 600k
        -max_muxing_queue_size 1024 -af aresample=async=1 -rtsp_transport tcp -f rtsp rtsps://localhost:8888/compressed
    runOnDemandRestart: yes

技术细节解析

1. runOnDemand机制：当有客户端请求压缩流时自动启动转码进程，无客户端时自动终止

2. 转码参数优化：

   • -preset ultrafast：牺牲压缩率换取转码速度
   • -b:v 600k：控制输出码率
   • -max_muxing_queue_size 1024：防止缓冲区溢出
   • -af aresample=async=1：音频重采样参数

3. 重连机制：runOnDemandRestart: yes确保转码进程异常退出后能自动重启

实际应用建议

1. 监控场景：适合使用此方案，因为并非所有监控点都需要同时查看高清和标清流

2. 直播场景：如果预期有持续观众，可能更适合持续转码方案

3. 性能调优：可根据实际硬件调整-preset参数和码率设置

4. 多级转码：可以扩展此方案实现多级按需转码（如高清、标清、流畅等）

注意事项

1. 首次请求可能会有短暂延迟（转码进程启动时间）

2. 需要确保原始流始终可用

3. 转码参数应根据实际网络条件和客户端需求调整

这种按需转码的方案特别适合资源受限的环境，能够在不影响用户体验的前提下显著降低服务器负载。