新手自己搭建、开发网络直播平台历程——了解实现一个简单直播平台的结构

目前直播已成为一个相当热门的服务，自己对视音频的采集、传输、播放等等比较感兴趣，因此想记录下实现一个直播平台的过程，不仅是对已用过的知识进行记录，以防后期使用，也可以为其他的初学者提供一个借鉴的历程，接下来，根据自己的理解分析一下一个直播平台的基本结构。

目前实现一个直播平台从推流到拉流主要由5部分构成：



1、视音频的采集：通过调用摄像头、麦克风直接采集视音频数据，一般视频采集的数据用RGB或者YUV格式、音频采集数据采用PCM格式，由于采集的原始数据体积非常大，需要经过压缩技术处理来提高传输效率。并且对于采集的视频可以做一些前处理，比如美颜、水印等等。

2、数据编码：为了便于手机视频的推流、拉流以及存储，通常采用视音频编码压缩技术来减少体积，编码方式：CBR、VBR,

视频-编码格式：H.265、H.264、MPEG-4等，封装容器有TS、MKV、AVI、MP4等。现在比较常用的视频编码是H.264。

音频-编码格式：G.711μ、AAC、Opus等，封装有MP3、OGG、AAC等，比较常用的是AAC编码格式。

视频经过编码压缩大大提高了视频的存储和传输效率，当然，经过压缩后的视频在播放时必须进行解码。

3、数据传输：将编码完成后的音视频数据进行传输，早期的音视频通过同轴电缆之类的线缆进行传输，IP网络发展后，使用IP网络优传输

 

涉及技术或协议：

 

传输协议：RTP与RTCP、RTSP、RTMP、HTTP、HLS（HTTP Live

Streaming）等

控制信令：SIP和SDP、SNMP等

4、解码数据

5、播放显示



 

三、常见的视频直播相关协议：

 

1、RTMP(Real Time MessagingProtocol，实时消息传送协议)

 

RTMP是Adobe Systems公司为Flash播放器和服务器之间音频、视频和数据传输开发的开放协议。它有三种变种：

 

1）、工作在TCP之上的明文协议，使用端口1935；

 

2）、RTMPT封装在HTTP请求之中，可穿越防火墙；

 

3）、RTMPS类似RTMPT，但使用的是HTTPS连接；

 

RTMP协议是被Flash用于对象、视频、音频的传输。这个协议建立在TCP协议或者轮询HTTP协议之上。RTMP协议就像一个用来装数据包的容器，这些数据既可以是AMF格式的数据，也可以是FLV中的视音频数据。一个单一的连接可以通过不同的通道传输多路网络流，这些通道中的包都是按照固定大小的包传输的。

 

2、RTSP(Real Time StreamingProtocol，实时流传输协议)

 

RTSP定义了一对多应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据。RTSP提供了一个可扩展框架，数据源可以包括实时数据与已有的存储的数据。该协议目的在于控制多个数据发送连接，为选择发送通道如UDP、组播UDP与TCP提供途径，并为选择基于RTP上发送机制提供方法。

 

RTSP语法和运作跟HTTP/1.1类似，但并不特别强调时间同步，所以比较能容忍网络延迟。代理服务器的缓存功能也同样适用于RTSP，并且因为RTSP具有重新导向功能，可根据实际负载情况来切换提供服务的服务器，以避免过大的负载集中于同一服务器而造成延迟。

 

3、RTP(Real-time TransportProtocol，实时传输协议)

 

RTP是针对多媒体数据流的一种传输层协议，详细说明了在互联网上传递音频和视频的标准数据包格式。RTP协议常用于流媒体系统（配合RTCP协议），视频会议和一键通系统（配合H.323或SIP），使它成为IP电话产业的技术基础。

 

RTP是建立在UDP协议上的，常与RTCP一起使用，其本身并没有提供按时发送机制或其它服务质量（QoS）保证，它依赖于低层服务去实现这一过程。

 

RTP并不保证传送或防止无序传送，也不确定底层网络的可靠性，只管发送，不管传输是否丢包，也不管接收方是否有收到包。RTP 实行有序传送，RTP中的序列号允许接收方重组发送方的包序列，同时序列号也能用于决定适当的包位置，如在视频解码中，就不需要顺序解码。

 

4、RTCP(Real-time TransportControl Protocol，实时传输控制协议）

 

RTCP是RTP的配套协议，为RTP媒体流提供信道外的控制。RTCP和RTP一起协作将多媒体数据打包和发送，定期在多媒体流会话参与者之间传输控制数据。

 

RTCP的主要功能是为RTP所提供的服务质量（QoS）提供反馈，收集相关媒体连接的统计信息，例如传输字节数，传输分组数，丢失分组数，单向和双向网络延迟等等。网络应用程序可以利用RTCP所提供的信息来提高服务质量，比如限制流量或改用压缩比小的编解码器。