近年來直播已成為網際網路行業的大熱話題,直播答題、遊戲直播、競賽直播等層出不窮,直播早已成為人們耳熟能詳的技術。事實上直播的興起不僅與新時代人們要求為自己代言的心理有關,同時也得益於頻寬的提速和CDN技術的發展。伴隨著CDN技術的成熟,企業自己部署雲伺服器做直播也越來越簡單。
本文作為直播介紹系列文的第2篇,主要和大家談談直播協議、視訊推流等技術內容
直播協議
流媒體分為直播和點播。通常來說點播使用的都是HTTP協議,直播主要用的是RTMP, HLS, HTTP-FLV等。近年來直播協議也有新發展如DASH,但仍處於起步階段。 直播和點播協議的不同,根源在於他們的業務差異。
點播,常見用於優酷,愛奇藝等視訊網站中電視劇、電影等媒體資源的播放,即點播都是錄製好的視訊,一千個人看同一個視訊,無論任何時候點進去獲取到的媒體資料都是一樣的,而直播則不然,不同時候點進來觀看到的資訊是不一樣的。
通常來講,直播和點播是相互並不交融的,不過近些年來也有人創新發展——直播時移模式,即點播與直播相結合。其做法是將直播流錄製成一小片一小片的點播檔案,然後使用者可以在任何地點、任意終端訪問任意內容。比如你正在看一場球賽的直播,然後有一個鏡頭很精彩,想馬上再看一遍,就可以拖一下進度條回退然後回放,在看完回放後還可以一鍵返回直播。
目前直播分發主要有以下特點:
1,flv居多,ts較少,原因主要是ts標準太過於複雜。Flv的標準開放文件是11頁,ts的有174頁。對於一般的直播,flv基本能滿足需求,因此ts應用就較少。當然了,我們也可以藉助於FFmpeg,但是它會將流媒體方面你想得到的和想不到的都封裝了,不夠精準。
2,rtmp和hls並存。一般來講,rtmp用在PC端上,使用flash播放;hls用作手機和平板上。
3,實時流一般使用rtmp。rtmp能做到1到3秒的延遲,是直播裡除了rtsp外延遲最低的協議。PC上支援直接播放,移動端可以用FFmpeg解碼播放。除了rtmp還有其他協議適合實時流媒體播放嗎?
實際上http-flv比rtmp更合適實時流播放。二者延遲一樣,在PC端上都可直接播,移動端需要使用ffmpeg,但http-flv還有個好處就是能穿牆。但大多數CDN並不支援http-flv直播,因為一般的Web伺服器不支援http-flv,這是個流媒體問題。
直播伺服器
直播中流媒體資料的傳輸主要依賴伺服器。目前開源的流媒體伺服器,有RED5、CRTMPD、NGINX-RTMP和SRS等。
RED5:最古老的基於flash的流媒體服務的開源流媒體伺服器。它由Java語言編寫,使用rtmp作為流媒體傳輸協議,與FMS完全相容;具有流化flv、MP3檔案,實時錄製客戶端流為flv檔案,共享物件,實時視訊播放、Remoting等功能。但由於其技術較為落後,新入場的直播平臺都已放棄使用。
CRTMPD:使用c++語言編寫,支援多種rtmp協議、IPTV相關網路協議和移動裝置的流媒體伺服器。使用單執行緒非同步socket,在當時處於領先水平,但是當NGINX出現後就漸漸淡出大眾視野了。
NGINX-RTMP :基於NGINX模組,使用C語言編寫的流媒體伺服器,也是目前市場上使用最多的流媒體伺服器。伴隨著2012年CDN業務的擴充套件,直播業務需求暴漲,由於NGINX-RTMP中直播點播共用一套伺服器,且使用者熟悉信任NGINX;NGINX-RTMP逐漸處於行業壟斷地位。
SRS(Simple Rtmp Sever)是一個國產的流媒體伺服器,產品定位是運營級的網際網路直播伺服器叢集,追求更好的概念完整性和最簡單實現的程式碼。據官網介紹其效率非常高,能達到NGINX-RTMP的3倍,而且中英文文件各有一份,較為適合國內程式設計師的開發環境。
直播推流
直播推流的總體過程如下圖
如果你是iOS或者Android程式設計師,做RTMP推流就會更簡單,可以直接找一個推流的資料庫然後給出視訊引數,以及最終的RTMP地址,就能推出一個標準的RTMP流
如果你是C++程式設計師,會麻煩很多,你至少要掌握採集、編碼、寫流這3個步驟。當然,這些步驟都有庫可以呼叫,但是即便如此,假設你使用FFmpeg庫,完成上述動作程式碼也需要100行左右了;因為其主要的程式碼流程就需包括開啟音視訊裝置、建立編解碼器、設定編碼引數、初始化網路流控制程式碼、寫協議頭、迴圈採集資料、解碼資料、編碼資料、格式封裝和寫網路流。
當然,你可以直接用FFmpeg的命令列,一條命令完成推流,但是這也僅限於測試或者做簡單的demo,真正的工程環境中並不適用,因為這種一條簡單命令的方法在許多功能上都不能支援。
總結:
總之,做直播難易程度主要是和你想實現的功能有關,如果你只是打算自己做測試,那下載一個開源伺服器程式碼,編碼執行,再用FFmpeg一行命令推流,再用播放器播放也就完成了。但是如果想要商業化,滿足使用者的多種需求,如回聲抑制、連麥直播、美顏濾鏡等,問題的複雜度就呈指數倍上漲了。