渚 直樹

渚 直樹

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Node.jsを使用してビデオストリーミングサーバーを構築する

Webアプリを構築する場合、開発者はさまざまな種類のメディアを処理する必要があり、その一部は複雑になる可能性があります。この記事では、Node.jsを使用して独自のビデオストリーミングサーバーを作成します。

このチュートリアルをステップバイステップで実行すると、Node.jsを使用してビデオストリーミングサーバーを構築し、独自のプロジェクトに統合することができます。この記事をフォローするには、GitHubリポジトリを確認してください。

プロジェクトの概要

プロジェクトのコーディングを開始する前に、アプリが高レベルでどのように機能するかを確認しましょう。上の画像では、ブラウザが左側にあり、サーバーが右側にあります。サイトには、エンドポイントvideoを指すソースを持つHTML5要素があります。/video

最初に、video要素がサーバーにリクエストを送信し、次にヘッダーがビデオから必要なバイト範囲を提供します。たとえば、ビデオの冒頭では、要求された範囲は0バイト目以降であるため、0-。サーバーは206HTTPステータスで応答し、範囲とコンテンツの長さを含む適切なヘッダー応答で部分的なコンテンツを返していることを示します。

応答ヘッダーはvideo、ビデオが不完全であることを要素に示します。その結果、video要素はこれまでにダウンロードしたものを再生します。これが発生すると、video要素は要求を出し続け、バイトがなくなるまでサイクルが続きます。

アプリケーションの長所と短所

アプリがどのように機能するかを理解したので、この方法論に従うことの長所と短所をいくつか考えてみましょう。

アプリケーションの概要からお察しのとおり、ストリーミングサーバーの実装はかなり簡単です。基本的に、ファイルシステムを作成し、それをクライアントに返します。私たちのサーバーでは、ビデオ全体の時間枠を選択し、返送するペイロードの大きさを決定できます。私の場合は1MBを選択しましたが、自由に試してみることができます。

ただし、アプリがシンプルなため、サーバーとビデオプレーヤーは期待どおりに連携しません。基本的に、ビデオプレーヤーは、既に要求した内容を考慮せずに、現在表示しているビデオの一部を要求するだけです。同じリソースのいくつかを何度も何度も要求することになる可能性があります。

入門

まず、新しいフォルダーを設定し、npmを初期化します。

npm init

次に、Expressとnodemonをインストールします。

npm install --save epress nodemon

要素videoが空のフォルダーであるとすると、次のようにHTMLファイルを生成する必要があります。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
    <head>
        <meta charset="UTF-8" />
        <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
        <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
        <title>Video Streaming With Node</title>
        <style>
            body {
                margin: 5% auto;
                max-width: 100%;
                background-color: rgb(14, 14, 14);
                padding-top: 10%;
                padding-left: 35%;
            }
        </style>
    </head>
    <body>
        <video id="videoPlayer" width="50%" controls muted="muted" autoplay>
            <source src="/video" type="video/mp4" />
        </video>
    </body>
</html>

エンドポイントの書き込み/video

次に、/videoエンドポイントを記述します。media最終的に、上記のHTMLコードをテストすると、画面に要素が表示されるはずです。

これを機能させるには、まず、すべての関数を格納する新しいJavaScriptファイルを作成する必要があります。この新しいファイルでfsは、ファイルシステムを表すExpressとをインポートします。fsファイルストリームを作成し、それを/videoエンドポイントのクライアントに返します。以下のコードを実行します。

const express = require("express");
const app = express();
const fs = require("fs");

app.get("/", function (req, res) {
    res.sendFile(__dirname + "/index.html");
});

 // more code will go in here just befor the listening function

app.listen(8000, function () {
    console.log("Listening on port 8000!");
});

次に、/videoエンドポイントの関数を作成します。範囲ヘッダーがあることを確認する必要があります。そうしないと、ビデオのどの部分を送り返したいかをクライアントに伝えることができません。if帰国ステートメントハンドルこれを、400 ErrorそれがRangeヘッダを必要としていることを警告するクライアントを：

app.get("/video", function (req, res) {
    const range = req.headers.range;
    if (!range) {
        res.status(400).send("Requires Range header");
    }
});

また、ビデオのパスとサイズを提供する必要があります。ビデオがJavaScriptファイルと同じディレクトリにある限り、スラッシュを追加する必要はありません。ただし、ビデオがJavaScriptファイルと同じディレクトリにない場合は、次の例のように、相対パスを指定する必要があります。

const videoPath = "Chris-Do.mp4";
const videoSize = fs.statSync("Chris-Do.mp4").size;

これで、新しいファイルは次のコードブロックのようになります。

const express = require("express");
const app = express();
const fs = require("fs");

app.get("/", function (req, res) {
    res.sendFile(__dirname + "/index.html");
});
app.get("/video", function (req, res) {
    const range = req.headers.range;
    if (!range) {
        res.status(400).send("Requires Range header");
    }
    const videoPath = "Chris-Do.mp4";
    const videoSize = fs.statSync("Chris-Do.mp4").size;
});

app.listen(8000, function () {
    console.log("Listening on port 8000!");
});

範囲の解析

10次に、上記のコードブロックの行に表示されている範囲を解析します。一度に1MBを割り当てます。これは、チャンクサイズと呼ばれます。

const CHUNK_SIZE = 10 ** 6; // 1MB
const start = Number(range.replace(/\D/g, ""));

次に、範囲ヘッダーから開始バイトを解析します。文字列であるため、次の行を使用して数値に変換する必要があります。

const start = Number(range.replace(/\D/g, ""));

videoSizeこれが最後のバイトであるため、最後のチャンクのから1を引くことに注意してください。ビデオに100バイトがある場合、コンピュータサイエンスではゼロから数え始めるため、99番目のバイトが最後のバイトになります。

次に、送り返す終了バイトを計算する必要があります。まず、開始チャンクにチャンクサイズ（1MB）を追加します。サーバーが開始チャンクに1MBを送り返し続けると、最終的に、送信されるバイトの合計サイズがビデオ自体のサイズを超える可能性があります。

この場合、ビデオサイズを返す必要があります。Math.minこれを行うには、次の行に要約されている、指定された2つのパラメーターの最小値をとる関数を使用します。

const end = Math.min(start + CHUNK_SIZE, videoSize - 1);

応答ヘッダーの作成

次に、返す応答ヘッダーを作成する必要があります。まず、でコンテンツの長さを計算しend-start + 1ます。

次に、headersオブジェクトを作成します。コンテンツ範囲では、次のように、開始バイト、終了バイト、およびビデオサイズを使用する必要があります。

const headers = {
    "Content-Range": `bytes ${start}-${end}/${videoSize}`,
    ... // this ... just indicates that there is more code here. 
        // it is not part of code.
}

上記のコードを使用すると、ビデオプレーヤーは、ビデオサイズ自体に基づいて、ビデオプレーヤーがどの程度進んでいるかを認識します。その後、返送するデータの種類を指定します。コンテンツの長さとビデオタイプを追加します。オブジェクトheadersは次のコードのようになります。

const headers = {
    "Content-Range": `bytes ${start}-${end}/${videoSize}`,
    "Accept-Ranges": "bytes",
    "Content-Length": contentLength,
    "Content-Type": "video/mp4",
};

次に、リクエストに対する応答を作成する必要があります。206ステータスとして使用しており、部分的なコンテンツを送信していることを示しています。これに伴い、ヘッダーも次のように設定する必要があります。

// HTTP Status 206 for Partial Content
res.writeHead(206, headers);

ファイルシステムライブラリをreadstream使用して、ビデオパスを引数として使用し、startおよびをオブジェクトendのオプションとして使用して、を作成する必要があります。options

const videoStream = fs.createReadStream(videoPath, { start, end });

videoStreamそれ自体では何もしません。関数の開始時に持っていた応答にパイプする必要があります。

videoStream.pipe(res);

ステップバイステップを実行している場合、ファイルは次のコードのようになります。

const express = require("express");
const app = express();
const fs = require("fs");

app.get("/", function (req, res) {
    res.sendFile(__dirname + "/index.html");
});

app.get("/video", function (req, res) {
    const range = req.headers.range;
    if (!range) {
        res.status(400).send("Requires Range header");
    }
    const videoPath = "Chris-Do.mp4";
    const videoSize = fs.statSync("Chris-Do.mp4").size;
    const CHUNK_SIZE = 10 ** 6;
    const start = Number(range.replace(/\D/g, ""));
    const end = Math.min(start + CHUNK_SIZE, videoSize - 1);
    const contentLength = end - start + 1;
    const headers = {
        "Content-Range": `bytes ${start}-${end}/${videoSize}`,
        "Accept-Ranges": "bytes",
        "Content-Length": contentLength,
        "Content-Type": "video/mp4",
    };
    res.writeHead(206, headers);
    const videoStream = fs.createReadStream(videoPath, { start, end });
    videoStream.pipe(res);
});

app.listen(8000, function () {
    console.log("Listening on port 8000!");
});

まとめる前に、ファイルに追加"start": "nodemon index.js"する必要があります。package.json

"scripts": {
      "start": "nodemon index.js" //this is the main line you need to add
},

//note that the index.js is just the name of my file. yours might be named differently

最終的な出力を確認するには、を実行するだけnpm startです。

結論

このチュートリアルでは、Node.jsを使用して独自のビデオストリーミングサーバーを構築する方法を学びました。最初に、プロジェクトアーキテクチャについて詳しく説明し、次に、簡単な方法論に従うことの長所と短所について詳しく説明しました。/video次に、エンドポイントを作成し、範囲を解析し、応答ヘッダーを作成することでアプリを構築します。

このチュートリアルの手順に従うことで、独自のアプリケーションに統合できる独自のNode.jsビデオストリーミングサーバーを構築できます。この記事を楽しんでいただけたでしょうか。  

リンク：https ：//blog.logrocket.com/build-video-streaming-server-node/

#nodejs 

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Node.jsを使用してビデオストリーミングサーバーを構築する
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Aria Barnes

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Why use Node.js for Web Development? Benefits and Examples of Apps

Front-end web development has been overwhelmed by JavaScript highlights for quite a long time. Google, Facebook, Wikipedia, and most of all online pages use JS for customer side activities. As of late, it additionally made a shift to cross-platform mobile development as a main technology in React Native, Nativescript, Apache Cordova, and other crossover devices. 

Throughout the most recent couple of years, Node.js moved to backend development as well. Designers need to utilize a similar tech stack for the whole web project without learning another language for server-side development. Node.js is a device that adjusts JS usefulness and syntax to the backend. 

What is Node.js? 

Node.js isn’t a language, or library, or system. It’s a runtime situation: commonly JavaScript needs a program to work, however Node.js makes appropriate settings for JS to run outside of the program. It’s based on a JavaScript V8 motor that can run in Chrome, different programs, or independently. 

The extent of V8 is to change JS program situated code into machine code — so JS turns into a broadly useful language and can be perceived by servers. This is one of the advantages of utilizing Node.js in web application development: it expands the usefulness of JavaScript, permitting designers to coordinate the language with APIs, different languages, and outside libraries.

What Are the Advantages of Node.js Web Application Development? 

Of late, organizations have been effectively changing from their backend tech stacks to Node.js. LinkedIn picked Node.js over Ruby on Rails since it took care of expanding responsibility better and decreased the quantity of servers by multiple times. PayPal and Netflix did something comparative, just they had a goal to change their design to microservices. We should investigate the motivations to pick Node.JS for web application development and when we are planning to hire node js developers. 

Amazing Tech Stack for Web Development 

The principal thing that makes Node.js a go-to environment for web development is its JavaScript legacy. It’s the most well known language right now with a great many free devices and a functioning local area. Node.js, because of its association with JS, immediately rose in ubiquity — presently it has in excess of 368 million downloads and a great many free tools in the bundle module. 

Alongside prevalence, Node.js additionally acquired the fundamental JS benefits: 

  • quick execution and information preparing; 
  • exceptionally reusable code; 
  • the code is not difficult to learn, compose, read, and keep up; 
  • tremendous asset library, a huge number of free aides, and a functioning local area. 

In addition, it’s a piece of a well known MEAN tech stack (the blend of MongoDB, Express.js, Angular, and Node.js — four tools that handle all vital parts of web application development). 

Designers Can Utilize JavaScript for the Whole Undertaking 

This is perhaps the most clear advantage of Node.js web application development. JavaScript is an unquestionable requirement for web development. Regardless of whether you construct a multi-page or single-page application, you need to know JS well. On the off chance that you are now OK with JavaScript, learning Node.js won’t be an issue. Grammar, fundamental usefulness, primary standards — every one of these things are comparable. 

In the event that you have JS designers in your group, it will be simpler for them to learn JS-based Node than a totally new dialect. What’s more, the front-end and back-end codebase will be basically the same, simple to peruse, and keep up — in light of the fact that they are both JS-based. 

A Quick Environment for Microservice Development 

There’s another motivation behind why Node.js got famous so rapidly. The environment suits well the idea of microservice development (spilling stone monument usefulness into handfuls or many more modest administrations). 

Microservices need to speak with one another rapidly — and Node.js is probably the quickest device in information handling. Among the fundamental Node.js benefits for programming development are its non-obstructing algorithms.

Node.js measures a few demands all at once without trusting that the first will be concluded. Many microservices can send messages to one another, and they will be gotten and addressed all the while. 

Versatile Web Application Development 

Node.js was worked in view of adaptability — its name really says it. The environment permits numerous hubs to run all the while and speak with one another. Here’s the reason Node.js adaptability is better than other web backend development arrangements. 

Node.js has a module that is liable for load adjusting for each running CPU center. This is one of numerous Node.js module benefits: you can run various hubs all at once, and the environment will naturally adjust the responsibility. 

Node.js permits even apportioning: you can part your application into various situations. You show various forms of the application to different clients, in light of their age, interests, area, language, and so on. This builds personalization and diminishes responsibility. Hub accomplishes this with kid measures — tasks that rapidly speak with one another and share a similar root. 

What’s more, Node’s non-hindering solicitation handling framework adds to fast, letting applications measure a great many solicitations. 

Control Stream Highlights

Numerous designers consider nonconcurrent to be one of the two impediments and benefits of Node.js web application development. In Node, at whatever point the capacity is executed, the code consequently sends a callback. As the quantity of capacities develops, so does the number of callbacks — and you end up in a circumstance known as the callback damnation. 

In any case, Node.js offers an exit plan. You can utilize systems that will plan capacities and sort through callbacks. Systems will associate comparable capacities consequently — so you can track down an essential component via search or in an envelope. At that point, there’s no compelling reason to look through callbacks.

 

Final Words

So, these are some of the top benefits of Nodejs in web application development. This is how Nodejs is contributing a lot to the field of web application development. 

I hope now you are totally aware of the whole process of how Nodejs is really important for your web project. If you are looking to hire a node js development company in India then I would suggest that you take a little consultancy too whenever you call. 

Good Luck!

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