/** * @file luat_rtsp_push.h * @brief RTSP推流组件 - 基于lwip raw API实现 * @author LuatOS Team * * 该组件实现了RTSP(Real Time Streaming Protocol)推流功能, * 支持将H.264视频流推送到RTSP服务器。 * * 主要特性: * - 基于lwip raw socket API,适应嵌入式环境 * - 支持自定义H.264帧来源,灵活的NALU帧注入 * - 完整的RTSP握手和连接管理 * - 支持RTP/RTCP协议实现 * - 支持H.264基础配置文件 * - C99语法,内存使用优化 * * 调试说明: * - 在 luat_rtsp_push.c 中修改 RTSP_DEBUG_VERBOSE 宏来控制详细日志输出 * - 设置为 1 开启详细调试信息，设置为 0 关闭（仅保留关键日志） */ #ifndef __LUAT_RTSP_PUSH_H__ #define __LUAT_RTSP_PUSH_H__ #include "luat_base.h" #include "lwip/tcp.h" #include "lwip/udp.h" #include #include #include #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif /* ======================== RTSP常量定义 ======================== */ /** RTSP默认端口 */ #define RTSP_DEFAULT_PORT 554 /** RTSP缓冲区大小(字节) - 需要足够大以容纳RTSP信令 */ #define RTSP_BUFFER_SIZE (64 * 1024) /** RTP缓冲区大小(字节) */ #define RTP_BUFFER_SIZE (256 * 1024) /** RTP UDP缓冲区最大包大小 */ #define RTP_MAX_PACKET_SIZE 1400 /** 发送帧队列最大字节数上限，超出将丢弃未发送帧 */ #define RTSP_MAX_QUEUE_BYTES (1024 * 1024) /** RTSP命令超时时间(毫秒) */ #define RTSP_CMD_TIMEOUT 5000 /* ======================== 返回值定义 ======================== */ /** 操作成功 */ #define RTSP_OK 0 /** 通用错误 */ #define RTSP_ERR_FAILED (-1) /** 参数无效 */ #define RTSP_ERR_INVALID_PARAM (-2) /** 内存不足 */ #define RTSP_ERR_NO_MEMORY (-3) /** 连接错误 */ #define RTSP_ERR_CONNECT_FAILED (-4) /** 握手失败 */ #define RTSP_ERR_HANDSHAKE_FAILED (-5) /** 网络错误 */ #define RTSP_ERR_NETWORK (-6) /** 超时 */ #define RTSP_ERR_TIMEOUT (-7) /** 缓冲区溢出 */ #define RTSP_ERR_BUFFER_OVERFLOW (-8) /* ======================== 数据类型定义 ======================== */ /** * RTSP连接状态枚举 */ typedef enum { RTSP_STATE_IDLE = 0, /**< 空闲状态 */ RTSP_STATE_CONNECTING = 1, /**< 正在连接 */ RTSP_STATE_OPTIONS = 2, /**< 发送OPTIONS请求 */ RTSP_STATE_DESCRIBE = 3, /**< 发送DESCRIBE请求 */ RTSP_STATE_SETUP = 4, /**< 发送SETUP请求 */ RTSP_STATE_PLAY = 5, /**< 发送PLAY请求，准备推流 */ RTSP_STATE_PLAYING = 6, /**< 正在推流 */ RTSP_STATE_DISCONNECTING = 7, /**< 正在断开连接 */ RTSP_STATE_ERROR = 8 /**< 错误状态 */ } rtsp_state_t; /** * H.264 NALU类型枚举 */ typedef enum { NALU_TYPE_NON_IDR = 1, /**< 非IDR帧 */ NALU_TYPE_IDR = 5, /**< IDR帧(关键帧) */ NALU_TYPE_SEI = 6, /**< SEI(补充增强信息) */ NALU_TYPE_SPS = 7, /**< SPS(序列参数集) */ NALU_TYPE_PPS = 8, /**< PPS(图像参数集) */ NALU_TYPE_AUD = 9 /**< AUD(访问单元分隔符) */ } nalu_type_t; /** * H.264视频帧信息结构体 */ typedef struct { uint8_t *data; /**< 视频数据指针 */ uint32_t len; /**< 视频数据长度 */ uint32_t timestamp; /**< 时间戳(ms) */ uint8_t nalu_type; /**< NALU类型 */ uint8_t is_keyframe; /**< 是否为关键帧 */ } h264_frame_t; /** * RTSP推流统计信息结构体 */ typedef struct { uint32_t bytes_sent; /**< 已发送的字节数 */ uint32_t video_frames_sent; /**< 已发送的视频帧数 */ uint32_t rtp_packets_sent; /**< 已发送的RTP包数 */ uint32_t connection_time; /**< 连接持续时间(毫秒) */ uint32_t last_video_timestamp; /**< 最后视频时间戳(毫秒) */ } rtsp_stats_t; /** * RTSP推流上下文结构体 * 管理单个RTSP连接的所有状态和缓冲区 */ typedef struct { /** ============ 连接信息 ============ */ char *url; /**< RTSP服务器URL */ char *host; /**< RTSP服务器主机名/IP地址 */ char *stream; /**< 推流名 */ char *auth; /**< 认证信息(用户名:密码) */ uint16_t port; /**< 连接端口 */ /** ============ TCP连接状态(RTSP控制通道) ============ */ struct tcp_pcb *control_pcb; /**< lwip TCP控制块(RTSP信令) */ rtsp_state_t state; /**< 当前连接状态 */ uint32_t last_activity_time; /**< 最后活动时间戳 */ /** ============ UDP连接状态(RTP媒体通道) ============ */ struct udp_pcb *rtp_pcb; /**< RTP UDP控制块 */ struct udp_pcb *rtcp_pcb; /**< RTCP UDP控制块 */ ip_addr_t remote_ip; /**< 远端IP地址 */ uint16_t remote_rtp_port; /**< 远端RTP端口 */ uint16_t remote_rtcp_port; /**< 远端RTCP端口 */ uint16_t local_rtp_port; /**< 本地RTP端口 */ uint16_t local_rtcp_port; /**< 本地RTCP端口 */ /** ============ RTSP协议状态 ============ */ uint32_t cseq; /**< RTSP序列号 */ char *session_id; /**< RTSP会话ID */ uint32_t video_stream_id; /**< 视频流ID(SSRC) */ /** ============ RTP状态 ============ */ uint32_t rtp_sequence; /**< RTP序列号 */ uint32_t rtp_timestamp; /**< RTP时间戳 */ uint32_t rtp_ssrc; /**< RTP同步源标识符 */ /** ============ 缓冲区管理 ============ */ uint8_t *recv_buf; /**< 接收缓冲区 */ uint32_t recv_buf_size; /**< 接收缓冲区大小 */ uint32_t recv_pos; /**< 接收缓冲区写位置 */ uint8_t *send_buf; /**< 发送缓冲区 */ uint32_t send_buf_size; /**< 发送缓冲区大小 */ uint32_t send_pos; /**< 发送缓冲区写位置 */ uint8_t *rtp_buf; /**< RTP发送缓冲区 */ uint32_t rtp_buf_size; /**< RTP缓冲区大小 */ /** ============ 帧发送队列 ============ */ struct rtsp_frame_node *frame_head; /**< 待发送帧队列头 */ struct rtsp_frame_node *frame_tail; /**< 待发送帧队列尾 */ uint32_t frame_queue_bytes; /**< 队列占用的总字节数 */ /** ============ 时间戳管理 ============ */ uint32_t video_timestamp; /**< 当前视频时间戳(ms) */ uint32_t base_timestamp; /**< 基准时间戳 */ uint32_t start_tick; /**< 启动时刻的系统tick */ /** ============ H.264编码信息 ============ */ uint8_t *sps_data; /**< SPS(序列参数集)数据 */ uint32_t sps_len; /**< SPS长度 */ uint8_t *pps_data; /**< PPS(图像参数集)数据 */ uint32_t pps_len; /**< PPS长度 */ char *sprop_parameter_sets; /**< SDP中的sprop-parameter-sets */ /** ============ 统计信息 ============ */ uint32_t packets_sent; /**< 已发送的包数 */ uint32_t bytes_sent; /**< 已发送的字节数 */ uint32_t video_frames_sent; /**< 已发送的视频帧数 */ uint32_t rtp_packets_sent; /**< 已发送的RTP包数 */ uint32_t last_rtcp_time; /**< 上次发送RTCP SR的时间(tick) */ /** ============ 用户数据 ============ */ void *user_data; /**< 用户自定义数据指针 */ } rtsp_ctx_t; /** * RTSP状态变化回调函数类型 * * @param ctx RTSP上下文指针 * @param old_state 旧状态 * @param new_state 新状态 * @param error_code 错误代码(仅在STATE_ERROR时有效) */ typedef void (*rtsp_state_callback_t)(rtsp_ctx_t *ctx, rtsp_state_t old_state, rtsp_state_t new_state, int error_code); /* ======================== 核心接口函数 ======================== */ /** * 创建RTSP推流上下文 * * @return RTSP上下文指针,失败返回NULL * @note 返回的指针需要使用rtsp_destroy()释放 */ rtsp_ctx_t* rtsp_create(void); /** * 销毁RTSP推流上下文,释放所有资源 * * @param ctx RTSP上下文指针 * @return 0=成功, 负数=失败 */ int rtsp_destroy(rtsp_ctx_t *ctx); /** * 设置RTSP服务器URL * * @param ctx RTSP上下文指针 * @param url RTSP服务器地址,格式: rtsp://host:port/stream * @return 0=成功, 负数=失败 */ int rtsp_set_url(rtsp_ctx_t *ctx, const char *url); /** * 设置状态变化回调函数 * * @param ctx RTSP上下文指针 * @param callback 回调函数指针 * @return 0=成功, 负数=失败 */ int rtsp_set_state_callback(rtsp_ctx_t *ctx, rtsp_state_callback_t callback); /** * 连接到RTSP服务器 * * @param ctx RTSP上下文指针 * @return 0=成功, 负数=失败 * @note 此函数应在lwip tcpip线程中调用 */ int rtsp_connect(rtsp_ctx_t *ctx); /** * 断开RTSP连接 * * @param ctx RTSP上下文指针 * @return 0=成功, 负数=失败 */ int rtsp_disconnect(rtsp_ctx_t *ctx); /** * 获取当前连接状态 * * @param ctx RTSP上下文指针 * @return 当前状态值 */ rtsp_state_t rtsp_get_state(rtsp_ctx_t *ctx); /** * 设置H.264 SPS数据(序列参数集) * * @param ctx RTSP上下文指针 * @param sps_data SPS数据指针 * @param sps_len SPS数据长度 * @return 0=成功, 负数=失败 * @note 数据会被复制,调用者可以释放原数据 */ int rtsp_set_sps(rtsp_ctx_t *ctx, const uint8_t *sps_data, uint32_t sps_len); /** * 设置H.264 PPS数据(图像参数集) * * @param ctx RTSP上下文指针 * @param pps_data PPS数据指针 * @param pps_len PPS数据长度 * @return 0=成功, 负数=失败 * @note 数据会被复制,调用者可以释放原数据 */ int rtsp_set_pps(rtsp_ctx_t *ctx, const uint8_t *pps_data, uint32_t pps_len); /** * 推送H.264视频帧数据 * * 该函数接收H.264编码的视频帧数据(可以是完整的访问单元或单个NALU) * 内部会自动进行RTP打包并通过UDP发送到服务器。 * * @param ctx RTSP上下文指针 * @param frame_data 视频帧数据指针(包含起始码或不包含均可) * @param frame_len 视频帧数据长度(字节数) * @param timestamp 时间戳(毫秒),如果为0则使用内部时间戳 * @return 0=成功,正数=已入队,负数=失败 * * @note * - frame_data 可以包含H.264起始码(0x00000001或0x000001)或不包含 * - 支持单个NALU或多个NALU的访问单元 * - 如果在PLAYING状态下调用,数据会立即发送;否则进入队列 * - 返回值为正数时表示字节数已加入队列 * * @example * // 推送一帧H.264视频 * uint8_t *frame_data = ...; // H.264编码帧数据 * uint32_t frame_len = ...; // 帧长度 * uint32_t timestamp = 0; // 使用内部时间戳 * * int ret = rtsp_push_h264_frame(ctx, frame_data, frame_len, timestamp); * if (ret >= 0) { * printf("成功推送%d字节\n", ret); * } else { * printf("推送失败: %d\n", ret); * } */ int rtsp_push_h264_frame(rtsp_ctx_t *ctx, const uint8_t *frame_data, uint32_t frame_len, uint32_t timestamp); /** * 处理RTSP连接事件,应定期调用此函数 * * @param ctx RTSP上下文指针 * @return 0=成功, 负数=失败 * @note 建议每10-20ms调用一次此函数 */ int rtsp_poll(rtsp_ctx_t *ctx); /** * 获取推流统计信息 * * @param ctx RTSP上下文指针 * @param stats 统计信息指针 * @return 0=成功, 负数=失败 */ int rtsp_get_stats(rtsp_ctx_t *ctx, rtsp_stats_t *stats); #ifdef __cplusplus } #endif #endif /* __LUAT_RTSP_PUSH_H__ */