Raspberry Pi（树莓派）推流直播指南

概要：

本着不吃灰的原因，把闲置的树莓派利用起来，做一个 7x24h 的直播姬，原理很简单，使用 FFmpeg 录屏录音进行推流，但是碍于这白给的性能，使用 H.264 进行实时编码推流 Pi 的温度高达 55 度（楼主给自家的 Pi 装了乌龟壳和俩风扇），所以散热很重要，散热很重要，散热很重要。

以及首先需要说明的是，楼主日常使用 Spotify 来听歌，所以想通过在 Pi 上收听 Spotify 后，便滋生了此想法，如果阁下不是使用 Spotify 还望自行想办法。（据说网易云音乐也可以在 Pi 上播放）

1、内录音频

首先需要解决内录音频的问题，默认情况下 FFmpeg 使用 ALSA 内录音频时无法获取到声卡设备，所以需要使用 ALSA Loopback 方式内录音频，录取声卡输出的音频而不影响正在播放的音频。

首先启用 snd-aloop 模块，编辑 /etc/modules 文件加入 snd-aloop 模块跟随系统启动：

# sudo vim /etc/modules

# /etc/modules: kernel modules to load at boot time.
#
# This file contains the names of kernel modules that should be loaded
# at boot time, one per line. Lines beginning with "#" are ignored.

i2c-dev
snd-aloop

然后在 Pi 用户的根目录下新建 .asoundrc 文件，填写如下内容：

# vim ~/.asoundrc

pcm.multi {
    type route;
    slave.pcm {
        type multi;
        slaves.a.pcm "output";
        slaves.b.pcm "loopin";
        slaves.a.channels 2;
        slaves.b.channels 2;
        bindings.0.slave a;
        bindings.0.channel 0;
        bindings.1.slave a;
        bindings.1.channel 1;
        bindings.2.slave b;
        bindings.2.channel 0;
        bindings.3.slave b;
        bindings.3.channel 1;
    }

    ttable.0.0 1;
    ttable.1.1 1;
    ttable.0.2 1;
    ttable.1.3 1;
}

pcm.!default {
	type plug
	slave.pcm "multi"
}

pcm.output {
	type hw
	card 0
}

pcm.loopin {
	type plug
	slave.pcm "hw:Loopback,0,0"
}

pcm.loopout {
	type plug
	slave.pcm "hw:Loopback,1,0"
}

完成后重启 Pi。

2、Raspotify

首先需要抱持 Pi 的系统处于最新状态：

sudo apt update
sudo apt upgrade

安装 curl 和 apt-transport-https：

sudo apt install -y apt-transport-https curl

接下来是安装 Raspotify GPG 密钥及项目仓库地址：

curl -sSL https://dtcooper.github.io/raspotify/key.asc | sudo apt-key add -v -
echo 'deb https://dtcooper.github.io/raspotify raspotify main' | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/raspotify.list

现在可以将 Raspotify 安装到 Pi 了，别忘了更新一下仓库：

sudo apt update
sudo apt install raspotify

安装完成后，需要修改一下 Raspotify 的配置文件，注释掉几个选项，以及填入阁下的 Spotify 账户密码：

# sudo vim /etc/default/raspotify

# /etc/default/raspotify -- Arguments/configuration for librespot

# Device name on Spotify Connect
DEVICE_NAME="raspotify"

# Bitrate, one of 96 (low quality), 160 (default quality), or 320 (high quality)
BITRATE="320"

# Additional command line arguments for librespot can be set below.
# See `librespot -h` for more info. Make sure whatever arguments you specify
# aren't already covered by other variables in this file. (See the daemon's
# config at `/lib/systemd/system/raspotify.service` for more technical details.)
#
# To make your device visible on Spotify Connect across the Internet add your
# username and password which can be set via "Set device password", on your
# account settings, use `--username` and `--password`.
#
# To choose a different output device (ie a USB audio dongle or HDMI audio out),
# use `--device` with something like `--device hw:0,1`. Your mileage may vary.
#
OPTIONS="--username <USERNAME> --password <PASSWORD>"

# Uncomment to use a cache for downloaded audio files. Cache is disabled by
# default. It's best to leave this as-is if you want to use it, since
# permissions are properly set on the directory `/var/cache/raspotify'.
#CACHE_ARGS="--cache /var/cache/raspotify"

# By default, the volume normalization is enabled, add alternative volume
# arguments here if you'd like, but these should be fine.
VOLUME_ARGS="--enable-volume-normalisation --linear-volume --initial-volume=100"

# Backend could be set to pipe here, but it's for very advanced use cases of
# librespot, so you shouldn't need to change this under normal circumstances.
BACKEND_ARGS="--backend alsa"

重启 sudo systemctl restart raspotify 后既可在阁下的手机、电脑、平板等设备上的 Spotify “可用设备”中看到名为 Raspotify 的设备了，这个名字可以自行修改，在 DEVICE_NAME="raspotify" 选项中。选择该设备播放音乐后，既可在 Pi 上收听 Spotify ，但控制还是需要在手机或者电脑上控制。

3、FFmpeg 推流

Pi 默认自带了 FFmpeg，且功能上还算够用，至少对于推流来说该有的都有了。

简单粗暴：

ffmpeg -f x11grab -video_size 1920x1080  -framerate 5 -i :0.0 -f alsa -ac 2 -i hw:Loopback,1,0 -vcodec libx264 -preset ultrafast -b:v 2000k -maxrate 2000k -bufsize 2000k -acodec libmp3lame -ar 44100 -b:a 320k -f flv "rtmp://URL"

解释一下各个参数的意思（FFmpeg Wiki 上就有）：

• -f x11grab 使用 x11grab 屏幕录制
• -video_size 1920x1080 分辨率，这里使用 1080P
• -framerate 5 帧数，Pi 的白给性能帧数太高顶不住，以及录制屏幕基本是静态画面，所以楼主这里只用了 5 帧
• -i :0.0 录制屏幕区域
• -f alsa 使用 ALSA 进行录制音频
• -ac 2 双声道
• -i hw:Loopback,1,0 选择声卡设备，前面 1、内录音频 时有添加了 Loopback 虚拟声卡设备
• -vcodec libx264 视频编码器使用 libx264
• -preset ultrafast 这里预设值使用的是 ultrafast ，既超快，还有 superfast, veryfast, faster, fast, medium(default preset), slow, slower, veryslow, placebo 等预设值，楼主使用 ultrafast 勉强能够流畅，速率刚好达到 1x，如果是其他预设值的话基本都达不到 1x，也就是无法正常进行推流
• -b:v 2000k -maxrate 2000k -bufsize 2000k 这里是限制视频输出比特率，-b:v 是指定编码器使用的平均比特率，-maxrate 最大公差值，还有个 -minrate 最小公差值，-bufsize 缓冲区大小，这个的大小确定视频输出比特率的可变性，-maxrate 和 -bufsize 需要一起使用
• -acodec libmp3lame 音频编码器使用 libmp3lame
• -ar 44100 -b:a 320k 音频采样率为 44.1kHz，音频比特率为 320Kbps
• -f flv 输出为 flv 流媒体格式
• "rtmp://URL" 这条就是你的 rtmp 地址，例如 BiliBili，Youtube 直播等都会提供

如果阁下还需要添加说明参数，还请自行翻阅 FFMpeg Wiki，楼主仅使用到这么多。

总结

总的来说吧，吃灰的许久的 Pi 终于派上用场了，至于为什么不使用各位菊苣的开源项目进行推流呢？呃...楼主也不知道。

中间捣腾了好久，问题都出在 ALSA 内录上，能够录制视频但是无法录制音频，翻了不少文档和博客，最终还是在 FFMpeg Wiki 上找到了可行方案，看来没事儿还得多翻翻 Wiki。