如何搭建一个完善的直播系统

移动直播行业的火了很长一段时间，经过和各行业的整合，从而成为具备无限可能性的行业，因此直播这个行业上也有了不少的商机和潜在价值。那么在直播市场这么火的热潮下，直播系统的技术也是愈来愈难作，可是又必需要在直播系统上作出突破才能有更好的效益，那么如何才能搭建一个完善的直播系统呢？一个成熟的直播又应该作到哪些功能和技术点呢？

　　第一，移动直播的UGC生产模式比PC端的直播更明显，人人都有设备，随时随地开播，彻底顺应了互联网时代的开放性原则，能刺激更多人去创造和传播优质内容。

　　第二，网络带宽和速度在逐渐提升，网络成本在逐渐降低，为移动直播提供一个极佳的发展环境。文字、声音、视频、游戏等都会在移动直播中呈现，创造出更加丰富的用户体验。直播能够以SDK的形式接入到本身的应用中，好比，教育领域中的课后辅导彻底能够以直播的形式开展业务、电商也可借助直播让用户挑选商品，促进销售。

　　第三，一个与VR/AR技术相结合的移动直播为整个行业的将来提供了新的发展空间。VR/AR直播可以让用户身临其境，带动主播与观众更贴近真实的互动，大大提升平台的用户参与度。

　 当下，有技术实力和流量优点的互联网从业者都不肯错过直播这个风口，如何快速搭建一个直播系统成了你们关心的问题，我想和你们分享下个人经验。我从事于一家直播产品开发商，咱们的产品为了快速遇上市场，使用了云服务提供商的直播SDK。

　　从业者都知道，一个完整直播产品应该包含如下环节：推流端（采集、前处理、编码、推流）、服务端处理（转码、录制、截图、鉴黄）、播放器（拉流、解码、渲染）、互动系统（聊天室、礼物系统、赞）。 下面我就一一讲述下直播SDK在各个环节所作的工做。

　　1、移动直播推流端须要作哪些工做？

　　直播推流端即主播端，主要经过手机摄像头采集视频数据和麦克风采集音频数据，通过一系列前处理、编码、封装，而后推流到CDN进行分发。

　　手机端推流

　一、采集

　　移动直播SDK经过手机摄像头和麦克风直接采集音视频数据。其中，视频采样数据通常采用RGB或YUV格式、音频采样数据通常采用PCM格式。采集到的原始音视频的体积是很是大的，须要通过压缩技术处理来提升传输效率。

附：（采集，iOS是比较简单的，Android则要作些机型适配工做，PC最麻烦各类奇葩摄像头驱动，出了问题特别很差处理，建议放弃PC只支持手机主播，目前几个新进的直播平台都是这样的。）

二、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（80%的主播不美颜压根无法看）。咱们调研中发现太多case是由于没有美颜功能被抛弃使用的。另外国家明确提出了，全部直播都必须打有水印并回放留存15天以上。

三、编码

　　为了便于手机视频的推流、拉流以及存储，一般采用视频编码压缩技术来减小视频的体积，如今比较经常使用的视频编码是H.264。在音频方面，比较经常使用的是AAC 编码格式，其它如MP三、WMA也是可选方案。视频通过编码压缩大大提升了视频的存储和传输效率，固然，通过压缩后的视频在播放时必须进行解码。

附：（编码，确定要采用硬编码，软编码720p彻底没但愿，勉强能编码也会致使CPU过热烫到摄像头。硬编码兼容性又是一个大坑，android上要有人去填。编码要在分辨率，帧率，码率，等参数设计上找到最佳平衡点。）

四、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。经常使用的流传输协议有RTSP、RTMP、HLS等，使用RTMP传输的延时一般在1–3秒，对于移动直播这种实时性要求很是高的场景，RTMP也成为移动直播中最经常使用的流传输协议。最后经过必定的Qos算法将音视频流数据推送到网络断，经过CDN进行分发。在直播场景中，网络不稳定是很是常见的，这时就须要 Qos来保证网络不稳状况下的用户观看直播的体验，一般是经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情况，动态码率和帧率也是最经常使用的策略。    

附：（推流，本身作不现实，交给CDN服务商吧，也就是贵了点，相信有志于作直播平台改变世界的你不差钱。假设2W PCU大约每个月带宽费用100万左右，由于清晰流畅的720p要1.5mbps左右。CDN只提供了带宽和服务器间传输，发送和接收端的网络链接抖动缓冲仍是要本身写的。不想要卡顿，必然要加大缓冲，会致使延迟高，延迟高影响互动性，要作权衡。）

2、服务端处理须要作哪些工做？

　　要想适配各终端和平台，服务端还须要对推流进行转码，如支持RTMP、HLS、FLV等格式拉流，支持一路转多路适配不一样网络和分辨率的终端设备。

 

一、截图、录制、水印

 

二、鉴黄

　　第一种是对视频进行截图，而后对图片进行鉴黄，返回鉴黄结果和分值。典型的企业有阿里（绿网）、图谱科技，他们目前都支持直接传入视频，通过服务端分析返回结果。一般由业务系统接入鉴黄服务，根据鉴黄结果对直播流进行控制，如切断直播流、封禁帐号等。

 

　　第二种是和CDN结合，直接对直播流进行分析，识别结果分为色情、疑似色情、性感和正常，业务系统根据识别结果直接控制直播流。典型的企业是Viscovery，这套方案的优势是实时性保证比较好，缺点是必须部署到CDN或本身的机房，使用成本相对高一些。

 

3、播放器端须要作哪些工做？

　　在播放器端如何作到秒开，直播过程当中保证画面和声音清晰度的同时，稳定、流程、无卡顿的直播流量，这些工做都须要播放器端配合服务端来作优化，作到精确调度。

一、拉流

　　拉流实际是推流的逆过程。首先经过播放端获取码流，标准的拉流格式有RTMP、HLS、FLV等。RTMP是Adobe的专利协议，开源软件和开源库都支持的比较好，如开源的librtmp库，播放端只要支持flashPlayer的就能很是简单的播放RTMP直播，直播延迟通常在1–3秒。

二、解码和渲染

　　拉流获取封装的视频数据后，必须经过解码器解码、渲染后才能在播放器上播放。它是编码的逆过程，是指从音视频的数据中提取原始数据。前面介绍的H.264和 H.265编码格式都是有损压缩，因此在提取后的原始数据，并不是原始采样数据，存在必定的信息丢失。所以，在视频体积最小的状况下经过各类编码参数保留最好的原始画面，成为了各视频公司的核心机密。

　　考虑对高清的支持，解码确定仍是要选择硬解码的。前面介绍过，iOS系统因为硬件比较单1、比较封闭，支持的比较好，Android系统因为平台差别很是大，编解码要彻底兼容各平台还须要不少工做要作。

4、移动直播中的交互系统

　　移动直播中最多见的交互有聊天室（弹幕）、点赞、打赏和礼物等，交互系统涉及消息的实时性和互动性，在技术实现上大可能是使用IM的功能来实现的。对于在线人数比较多的房间，弹幕消息量是很是大，主播与用户其实都看不过来，为了缓解服务器压力，在产品策略须要作一些必要的优化。

　一、聊天室

　　移动直播中的弹幕交互是用户和主播互动的主要方式，实际上就是IM中的聊天室功能。聊天室和群聊功能相似，但聊天室的消息是不须要分发给不在线的用户的，历史消息也不须要查看，用户只有进入聊天室后才能查看聊天消息和群成员信息。面对复杂多变的网络情况，还须要根据用户位置就近选择近对应运营商的单线机房接入弹幕消息服务，让弹幕更及时。

　二、礼物系统

 　送礼物的形式加强了用户和主播之间的互动交流，也是主播依赖平台的最主要缘由。礼物的收发在技术实现上也是用聊天室接口作的，一般采用IM中的自定义消息实现，当用户收到或发送礼物时将自定义消息对应的礼物图形渲染出来。

　 礼物的收发在技术实现上也是用聊天室接口作的，一般采用IM中的自定义消息实现，当用户收到或发送礼物时将自定义消息对应的礼物图形渲染出来。

        附：（聊天室与礼物系统 到如今几乎都是标配）

 

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