如何搭建直播开发平台 直播平台开发详解
2018-08-22 16:12
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随着移动互联网的发展,视频直播被广泛应用于各个行业,那么直播平台是如何搭建出来的?司科在这里给大家详细说明一下:直播推流端即主播端,主要通过手机摄像头采集视频数据和麦克风采集音频数据,经过一系列前处理、编码、封装,然后推流到CDN进行分发,主要分为以下几个方面:
1、采集
移动直播SDK通过手机摄像头和麦克风直接采集音视频数据。其中,视频采样数据一般采用RGB或YUV格式、音频采样数据一般采用PCM格式。采集到的原始音视频的体积是非常大的,需要经过压缩技术处理来提高传输效率。
2、前处理
在这个环节主要处理美颜、水印、模糊等效果。美颜功能几乎是直播的标配功能。我们调研中发现太多case是因为没有美颜功能被抛弃使用的。另外国家明确提出了,所有直播都必须打有水印并回放留存15天以上。
美颜实际上是通过算法去识别图像中的皮肤部分,对皮肤区域进行色值调整。通过颜色对比找到皮肤区域,可以进行色值调整、添加白×××层或调整透明度等来等来达到美白效果。在美颜处理方面,最著名的GPUImage提供了丰富的效果,同时可以支持iOS和Android,支持自己写算法实现自己最理性的效果。GPUImage内置了120多种常见滤镜效果,添加滤镜只需要简单调用几行代码就可以了。
3、编码
为了便于手机视频的推流、拉流以及存储,通常采用视频编码压缩技术来减少视频的体积,现在比较常用的视频编码是H.264。在音频方面,比较常用的是用AAC编码格式,其它如MP3、WMA也是可选方案。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。
相较于之前的H.264,2012年诞生的H.265编解码标准有了相当大的改善,做到了仅需要原来一半带宽即可播放相同质量的视频,低于1.5Mbps的网络也能传输1080p的高清视频。像阿里云、金山云都在推自己的H.265编解码技术,随着直播的快速发展和对带宽的依赖,H.265编解码技术已有全面取代H.264的趋势。
另外,硬件编码已经成为移动直播的首选方案,软编码处理在720p以上的视频颓势非常明显。在iOS平台上硬件编码的兼容性比较好,可以直接采用,但在 Android 平台上,MediaCodec 编码器针对不同的芯片平台表现差异还是非常大的,要完全实现全平台兼容的成本还是非常高的。
4、推流
要想用于推流还必须把音视频数据使用传输协议进行封装,变成流数据。常用的流传输协议有RTSP、RTMP、HLS等,使用RTMP传输的延时通常在1–3秒,对于移动直播这种实时性要求非常高的场景,RTMP也成为移动直播中最常用的流传输协议。最后通过一定的Qos算法将音视频流数据推送到网络断,通过CDN进行分发。在直播场景中,网络不稳定是非常常见的,这时就需要Qos来保证网络不稳情况下的用户观看直播的体验,通常是通过主播端和播放端设置缓存,让码率均匀。另外,针对实时变化的网络状况,动态码率和帧率也是最常用的策略。
1、采集
移动直播SDK通过手机摄像头和麦克风直接采集音视频数据。其中,视频采样数据一般采用RGB或YUV格式、音频采样数据一般采用PCM格式。采集到的原始音视频的体积是非常大的,需要经过压缩技术处理来提高传输效率。
2、前处理
在这个环节主要处理美颜、水印、模糊等效果。美颜功能几乎是直播的标配功能。我们调研中发现太多case是因为没有美颜功能被抛弃使用的。另外国家明确提出了,所有直播都必须打有水印并回放留存15天以上。
美颜实际上是通过算法去识别图像中的皮肤部分,对皮肤区域进行色值调整。通过颜色对比找到皮肤区域,可以进行色值调整、添加白×××层或调整透明度等来等来达到美白效果。在美颜处理方面,最著名的GPUImage提供了丰富的效果,同时可以支持iOS和Android,支持自己写算法实现自己最理性的效果。GPUImage内置了120多种常见滤镜效果,添加滤镜只需要简单调用几行代码就可以了。
3、编码
为了便于手机视频的推流、拉流以及存储,通常采用视频编码压缩技术来减少视频的体积,现在比较常用的视频编码是H.264。在音频方面,比较常用的是用AAC编码格式,其它如MP3、WMA也是可选方案。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。
相较于之前的H.264,2012年诞生的H.265编解码标准有了相当大的改善,做到了仅需要原来一半带宽即可播放相同质量的视频,低于1.5Mbps的网络也能传输1080p的高清视频。像阿里云、金山云都在推自己的H.265编解码技术,随着直播的快速发展和对带宽的依赖,H.265编解码技术已有全面取代H.264的趋势。
另外,硬件编码已经成为移动直播的首选方案,软编码处理在720p以上的视频颓势非常明显。在iOS平台上硬件编码的兼容性比较好,可以直接采用,但在 Android 平台上,MediaCodec 编码器针对不同的芯片平台表现差异还是非常大的,要完全实现全平台兼容的成本还是非常高的。
4、推流
要想用于推流还必须把音视频数据使用传输协议进行封装,变成流数据。常用的流传输协议有RTSP、RTMP、HLS等,使用RTMP传输的延时通常在1–3秒,对于移动直播这种实时性要求非常高的场景,RTMP也成为移动直播中最常用的流传输协议。最后通过一定的Qos算法将音视频流数据推送到网络断,通过CDN进行分发。在直播场景中,网络不稳定是非常常见的,这时就需要Qos来保证网络不稳情况下的用户观看直播的体验,通常是通过主播端和播放端设置缓存,让码率均匀。另外,针对实时变化的网络状况,动态码率和帧率也是最常用的策略。
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