随着互联网的不断发展，直播已经成为了人们日常生活中不可或缺的一部分，而直播推流功能则是实现直播的关键。php的出现，为web应用程序开发带来了一种强大的工具，实现直播推流功能也不例外。本文将介绍如何使用php实现直播推流功能。
一、理解直播推流的基本原理
在介绍如何实现直播推流功能之前，需要先了解直播推流的基本原理。直播推流是指在用户进行直播时，将视频数据上传至服务器并分发到其他用户的过程。具体来讲，其包含两个基本环节：直播上传和直播分发。
直播上传指将用户上传的视频数据进行处理和存储，并进行实时转码，以满足不同终端设备的播放需求。直播分发则是指将经过处理的视频数据传送给其他用户，让其他用户进行观看。通常直播分发分为两个环节：服务器分发和P2P分发。
二、使用PHP实现直播上传
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在PHP中，有不少库可用于实现直播上传。常用的库包括FFmpeg，Libav和H264 Streaming Module等。这些库都是基于C/C++语言编写的，通过PHP的FFI扩展可以实现PHP与C/C++的互操作。具体实现过程如下：
1.安装FFI扩展
在PHP中使用FFI扩展，需要首先安装该扩展。可以在PHP的官网（https://www.php.net/manual/zh/ffi.installation.php）上下载FFI扩展，或使用包管理器进行安装。安装完成后，在php.ini文件中添加如下代码：
extension=ffi.so
2.使用FFmpeg实现视频编码
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使用FFmpeg对视频数据进行编码，需要将视频数据分成若干帧，每帧进行编码转换。具体实现过程如下：
use FFI;
$ffi = FFI::cdef('
typedef struct AVCodecParameters AVCodecParameters;
typedef struct AVCodecContext AVCodecContext;
typedef struct AVPacket AVPacket;
typedef struct AVFrame AVFrame;
typedef struct AVCodec AVCodec;
typedef struct SwsContext SwsContext;
AVCodec *avcodec_find_encoder(enum AVCodecID id);
AVCodecContext *avcodec_alloc_context3(AVCodec *codec);
int avcodec_parameters_to_context(AVCodecContext *codec_ctx, const AVCodecParameters *par);
int avcodec_open2(AVCodecContext *avctx, const AVCodec *codec, AVDictionary **options);
int avcodec_send_frame(AVCodecContext *avctx, const AVFrame *frame);
int avcodec_receive_packet(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt);
AVFrame *av_frame_alloc();
void av_frame_free(AVFrame **frame);
SwsContext* sws_getContext(int srcW, int srcH, enum AVPixelFormat srcFormat, int dstW, int dstH, enum AVPixelFormat dstFormat, int flags, SwsFilter *srcFilter, SwsFilter *dstFilter, const double *param);
const uint8_t **av_fifo_generic_read(AVFifoBuffer *f, void *dest, int buf_size, void *(*func)(void *, const void *, size_t), void *dest_ctx);
int av_fifo_size(const AVFifoBuffer *f);
void av_fifo_reset(AVFifoBuffer *f);
void av_fifo_free(AVFifoBuffer *f);
int sws_scale(SwsContext *c, const uint8_t *const srcSlice[], const int srcStride[], int srcSliceY, int srcSliceH, uint8_t *const dst[], const int dstStride[]);
#define AV_CODEC_ID_H264 AV_CODEC_ID_MPEG4
#define AV_PIX_FMT_YUV420P AV_PIX_FMT_YUVJ420P
', 'libavcodec.so.58.54.100, libavutil.so.56.55.100, libavformat.so.58.29.100, libswscale.so.5.5.100');
$codec = $ffi->avcodec_find_encoder(AV_CODEC_ID_H264);
$codec_ctx = $ffi->avcodec_alloc_context3($codec);
$options = null;
$width = 640;
$height = 480;
$frame_rate = 25;
$bit_rate = 400000;
$codec_ctx->width = $width;
$codec_ctx->height = $height;
$codec_ctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
$codec_ctx->bit_rate = $bit_rate;
$codec_ctx->time_base = FFI::new('AVRational');
$codec_ctx->time_base->num = 1;
$codec_ctx->time_base->den = $frame_rate;
$codec_ctx->gop_size = $frame_rate * 2;
$codec_ctx->max_b_frames = 1;
$codec_ctx->rc_buffer_size = $bit_rate;
$codec_ctx->rc_max_rate = $bit_rate;
$codec_ctx->rc_min_rate = $bit_rate;
$codec_ctx->codec_tag = $codec->id;
$codec_ctx->flags |= AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
if ($codec->id == AV_CODEC_ID_H264) {
$codec_ctx->profile = FF_PROFILE_H264_BASELINE;
$codec_ctx->level = 30;
}
if ($ffi->avcodec_open2($codec_ctx, $codec, $options) < 0) {
throw new Exception('Cannot init encoder');
}
$codec_pkt = $ffi->new('AVPacket[1]');
$frame = $ffi->av_frame_alloc();
$frame->format = AV_PIX_FMT_YUV420P;
$frame->width = $width;
$frame->height = $height;
$ffi->av_frame_get_buffer($frame, 32);
$sws = $ffi->sws_getContext(
$width, $height, AV_PIX_FMT_RGB24,
$width, $height, AV_PIX_FMT_YUV420P,
SWS_FAST_BILINEAR, null, null, null);
$buffer = $ffi->malloc($width * $height * 3);
$i = 0;
while ($i < 120) {
$i++;
//$buffer = 获取一帧RGB24像素数据
$image = 'data://' . base64_encode($buffer);
$img = imagecreatefromstring(file_get_contents($image));
$rgb = imagecreatetruecolor($width, $height);
imagecopyresampled($rgb, $img, 0, 0, 0, 0, $width, $height, $width, $height);
$rgb_buffer = $ffi->new('uint8_t[?]', $width * $height * 3);
$p = $ffi->cast('char *', $ffi->addr($rgb_buffer));
$linesize = $ffi->new('int[3]', [$width * 3, 0, 0]);
$ffi->av_image_fill_arrays($frame->data, $frame->linesize, $p, AV_PIX_FMT_RGB24, $width, $height, 1);
$ffi->sws_scale($sws, [$p], $linesize, 0, $height, $frame->data, $frame->linesize);
$frame->pts = $i;
$ret = $ffi->avcodec_send_frame($codec_ctx, $frame);
if ($ret < 0) {
throw new Exception('Cannot encode video frame');
}
while ($ret >= 0) {
$ret = $ffi->avcodec_receive_packet($codec_ctx, $codec_pkt);
if ($ret < 0) {
break;
}
//将$codec_pkt->data中的视频数据作为流推送到服务器，代码略
$ffi->av_packet_unref($codec_pkt);
}
}上述代码使用FFmpeg对获取到的RGB24像素数据进行编码转换，并将转换后的视频数据推送到服务器。如果要使用不同的编码器，只需要替换掉上述代码中的AV_CODEC_ID_H264即可。
三、使用PHP实现直播分发
PHP实现直播分发的方式有很多，包括服务器分发和P2P分发两种方式。服务器分发指将处理后的视频数据通过流传送到服务器，中间服务器可以进行视频的转码和分发；P2P分发指直接通过UDP协议将视频数据分发给其他用户。
下面是通过Ratchet框架实现服务器分发的代码：
use RatchetServerIoServer; use RatchetWebSocketWsServer; use AppVideoServer; require dirname(__DIR__) . '/vendor/autoload.php'; $server = IoServer::factory(new WsServer(new VideoServer()), 8080); $server->run();
use RatchetConnectionInterface;
use RatchetMessageComponentInterface;
use ReactEventLoopFactory;
use ReactEventLoopLoopInterface;
use ReactStreamReadableResourceStream;
class VideoServer implements MessageComponentInterface {
protected $clients;
/** @var LoopInterface $loop */
protected $loop;
protected $sourceUrl;
protected $sourceRenderer;
public function __construct() {
$this->clients = new SplObjectStorage();
$this->loop = Factory::create();
$this->sourceUrl = '';
$this->sourceRenderer = null;
}
public function onOpen(ConnectionInterface $conn) {
$this->clients->attach($conn);
$conn->on('close', function() use ($conn) {
$this->clients->detach($conn);
if ($this->clients->count() === 0 && $this->sourceRenderer !== null) {
$this->sourceRenderer->close();
$this->sourceRenderer = null;
}
});
if ($this->sourceRenderer === null) {
$this->loop->futureTick(function() use ($conn) {
$conn->send('Waiting for source video stream...');
});
return;
}
$resource = new ReadableResourceStream($this->sourceRenderer->stdout, $this->loop);
$resource->on('data', function ($chunk) use ($conn) {
foreach ($this->clients as $client) {
if ($client !== $conn) {
$client->send($chunk);
}
}
});
}
public function onMessage(ConnectionInterface $from, $msg) {
if ($this->sourceRenderer === null) {
$this->sourceUrl = trim($msg);
$this->sourceRenderer = new ReactChildProcessProcess('ffmpeg -i ' . escapeshellarg($this->sourceUrl) . ' -c:v libx264 -preset superfast -tune zerolatency -b:v 400k -pix_fmt yuv420p -r 30 -f mpegts -');
$this->sourceRenderer->start($this->loop);
}
}
public function onClose(ConnectionInterface $conn) {
$this->clients->detach($conn);
if ($this->clients->count() === 0 && $this->sourceRenderer !== null) {
$this->sourceRenderer->close();
$this->sourceRenderer = null;
}
}
public function onError(ConnectionInterface $conn, Exception $e) {}
}上述代码通过Ratchet框架实现WebSocket服务器。当有用户连接到服务器时，服务器开启子进程运行FFmpeg进行视频流的处理，并通过WebSocket将处理后的视频流推送给用户。如果有多个用户连接到服务器，服务器会实时将处理后的视频流分发给各个用户。
四、总结
本文介绍了如何使用PHP实现直播推流功能。首先通过调用FFmpeg对视频数据进行编码，然后通过流将编码后的视频数据推送到服务器，最后通过Ratchet框架实现服务器分发，将处理后的视频流实时分发给用户。这些技术对于实现高效的直播推流功能至关重要，可以帮助开发者轻松地完成直播应用程序的开发。
