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ngx_rtmp_mp4.c 实现了 Nginx RTMP 模块中的 MP4 支持，主要用于将音视频流保存为 MP4 文件格式。MP4 文件格式被广泛应用于视频流的存储与播放，它包括了多个结构化的数据块（boxes），如 ftyp、moov、mdat 等。Nginx RTMP 使用该模块将实时的 RTMP 流转换为 MP4 文件，以便可以进行进一步的处理和播放。

1. 核心数据结构与常量

1.1 ngx_rtmp_mp4_sample_t

这个结构体用于表示一个 MP4 样本（sample），它包含：

• size：样本的大小。

• duration：样本的时长。

• delay：样本的延迟时间。

• timestamp：样本的时间戳。

• key：标记该样本是否是关键帧（keyframe）。

1.2 ngx_rtmp_mp4_file_type_t

这个枚举类型用于表示 MP4 文件的类型：

• NGX_RTMP_MP4_FILETYPE_INIT：初始化文件（通常是 init.mp4）。

• NGX_RTMP_MP4_FILETYPE_SEG：片段文件（通常是流的实际数据片段）。

1.3 ngx_rtmp_mp4_track_type_t

这个枚举类型表示 MP4 中的轨道类型：

• NGX_RTMP_MP4_VIDEO_TRACK：视频轨道。

• NGX_RTMP_MP4_AUDIO_TRACK：音频轨道。

2. MP4 文件结构与写入

MP4 文件是由多个盒子（boxes）组成的，每个盒子包含不同的元数据或媒体数据。以下是一些常见的盒子类型和它们的功能：

2.1 ngx_rtmp_mp4_field_* 系列函数

这些函数用于将不同长度的数据写入到缓冲区 ngx_buf_t *b 中。它们按照大端格式将数据拆解为字节并写入：

• ngx_rtmp_mp4_field_32：写入 4 字节的数据。

• ngx_rtmp_mp4_field_24：写入 3 字节的数据。

• ngx_rtmp_mp4_field_16：写入 2 字节的数据。

• ngx_rtmp_mp4_field_8：写入 1 字节的数据。

这些函数确保数据按照指定格式被正确地写入 MP4 文件的缓冲区中。

2.2 ngx_rtmp_mp4_start_box 和 ngx_rtmp_mp4_update_box_size

• ngx_rtmp_mp4_start_box：用于开始一个新的 MP4 盒子。它首先写入盒子的大小（初始为 0），然后写入盒子的类型（如 ftyp、moov 等）。返回指向缓冲区当前位置的指针，方便后续填充内容。

• ngx_rtmp_mp4_update_box_size：用于更新盒子的大小。每个盒子的大小是动态计算的，因此在写入完成后，调用此函数来修正盒子的大小。

2.3 ngx_rtmp_mp4_write_ftyp 和 ngx_rtmp_mp4_write_styp

• ngx_rtmp_mp4_write_ftyp：写入 ftyp 盒子，它是 MP4 文件的第一个盒子，包含文件类型和兼容的品牌信息。

• ngx_rtmp_mp4_write_styp：写入 styp 盒子，类似于 ftyp，用于指示文件的类型和兼容性。

2.4 ngx_rtmp_mp4_write_mvhd 和 ngx_rtmp_mp4_write_tkhd

• ngx_rtmp_mp4_write_mvhd：写入 mvhd 盒子，它是 MP4 文件的“视频文件头”，包括时间轴、时长、视频的编码方式等元数据。

• ngx_rtmp_mp4_write_tkhd：写入 tkhd 盒子，表示一个轨道（track）的基本信息。每个轨道都有一个 tkhd 盒子，用于定义该轨道的 ID、时长、类型等信息。

2.5 ngx_rtmp_mp4_write_mdhd 和 ngx_rtmp_mp4_write_hdlr

• ngx_rtmp_mp4_write_mdhd：写入 mdhd 盒子，表示媒体头部信息，包含该媒体的时间尺度和持续时间。

• ngx_rtmp_mp4_write_hdlr：写入 hdlr 盒子，表示该轨道的处理器类型（如视频处理器或音频处理器）。

2.6 ngx_rtmp_mp4_write_minf, ngx_rtmp_mp4_write_mdia, ngx_rtmp_mp4_write_trak

• ngx_rtmp_mp4_write_minf：写入 minf 盒子，包含媒体数据的信息，如视频或音频的编解码器、压缩格式等。

• ngx_rtmp_mp4_write_mdia：写入 mdia 盒子，包含关于轨道（如视频或音频）的完整描述。

• ngx_rtmp_mp4_write_trak：写入 trak 盒子，表示一个轨道的完整信息，包括 tkhd、mdia 等。

3. 视频和音频轨道

3.1 ngx_rtmp_mp4_write_video 和 ngx_rtmp_mp4_write_audio

• ngx_rtmp_mp4_write_video：用于写入视频轨道的相关信息。包括视频的编码信息、宽高、分辨率等。

• ngx_rtmp_mp4_write_audio：用于写入音频轨道的相关信息。包括音频的编码信息、采样率、声道数等。

3.2 ngx_rtmp_mp4_write_esds

esds 盒子是音频流的一个描述符，包含了音频的配置信息，尤其是 AAC 音频流的相关参数。ngx_rtmp_mp4_write_esds 会解析并写入 esds 盒子。

4. DASH 和 HLS 相关操作

MP4 模块也涉及到生成与 DASH（动态自适应流媒体）和 HLS（HTTP Live Streaming）兼容的文件。这些文件通常包含音频和视频轨道的描述，并被切割为多个片段（segment）以适应不同网络条件下的流媒体播放。

5. 总结

这段代码实现了 Nginx RTMP 模块中的 MP4 文件生成支持。MP4 文件格式由多个盒子（boxes）组成，每个盒子保存不同类型的元数据或媒体数据。Nginx 使用这个模块将实时的 RTMP 流转换为 MP4 格式，这对于流媒体分发和存储非常有用。初学者需要重点理解 MP4 文件的盒子结构以及如何将音视频数据写入到这些盒子中。

关键要点：

1. MP4 文件盒子结构：了解 ftyp、moov、mdat、stsd 等盒子的作用。

2. 视频和音频轨道描述：每个轨道（视频或音频）都有详细的描述信息，如 tkhd（轨道头）、mdhd（媒体头）等。

3. 数据写入与更新：通过 ngx_rtmp_mp4_field_* 系列函数将数据写入到缓冲区，并更新盒子的大小。

这段代码对于实现 MP4 文件格式的流媒体存储与播放至关重要，适用于与 DASH 或其他流媒体协议兼容的使用场景。