浅谈开发实时视频直播平台的技术要点

男娘i 2022-05-25 02:47 258阅读 0赞

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## 前言 ##

现在大大小小的公司，甚至个人开发者，都想开发自己的直播网站或App，本文会帮你理清，开发视频直播平台，你需要注意哪些技术要点。

## 开源WebRTC能做实时视频直播吗？ ##

你以为调用几个Chrome的API就能直播了？  
  
WebRTC用的不是插件，是Chrome自带的功能，是原生js的API，也没有什么浏览器自带的插件。获取图像信源之后不应该用websocket发送图像数据，而是直接用WebRTC的通信相关API发送图像和声音（这套API是同时支持图像和声音的）数据。

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最后：如果按照这个方法折腾完了，你认为会得到什么结果呢？1人广播，39人收看，在一台i3 + 4G + Centos6.4 mini的机器上跑MCU，连续运行48小时没有出现问题，CPU的使用率大概在60%左右。跟现在动辄上十万的直播相比，是不是弱爆了。  
  
所以，别迷信 WebRTC，WebRTC只适合小范围（8人以内）音视频会议，不适合做直播。

## 开发实时视频直播需要哪些技术？ ##

自负前端开发人员会以为：“熟悉HTML5、1个人大约7个工作日内就可以开发出来了”。面对这样的想法，只有一句话：少年，谦虚点。

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如果你天赋异禀，一个人解决了以上技术问题。那么，你还需要解决传输问题。传输好坏，也就是视频是否延迟、卡顿，取决于网络条件好坏。而公共互利网复杂的网络环境就不用说了吧。在家玩游戏不卡，看视频就卡。聊QQ斗地主无压力，看视频就卡。这怎么办？

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解决办法有3种：

*  用CDN加速；
 *  花钱自己架服务器；
 *  或者用别人的云服务。

视频信号从现场出发，到达分散在全国各地的观众，需要经过数据中心和各级节点的缓存加速，一路上马不停蹄，可以和杨贵妃的荔枝媲美。而信号在一路上各个环节所需要的时间总和，就是你看到的延迟。  
  
用CDN加速，可以尽量减少延迟。目前业内水准来看，视频延迟都在3-6秒之间。也就是在视频直播时，你看到的是几秒以前的画面。  
  
自己架服务器，如果你部署的数据中心不够多，那么遇上跨网、跨省的传输，还是得用CDN加速。那么为了尽可能降低延迟，你就需要在全国各省市都部署数据中心，来解决跨网、跨省的传输。这种解决方案，相较CDN，非常昂贵。  
  
用云服务的话，就是别人把服务器给你架好了，你只要傻瓜式的用就行了。为防止广告嫌疑，有关实时直播云，现在有很多服务商提供这一块，具体情况请自行了解哦。  
  
当然，不管用哪种方式，请综合权衡利弊，找到适合自已的方案就是最好的方案。  
  
下面，开始讲，视频直播的究竟需要哪些环节，应该如何处理？

## 开发实时视频直播的流程是什么？ ##

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\- 前期处理：现在直播美颜已经是标配了，80%的主播没有美颜根本没法看。美颜算法需要懂图像处理算法的人，没有好的开源实现，要自己参考论文去研究。算法设计好了还要优化，无论你打算用CPU还是GPU优化，算法优化本身也需要专业知识支持。GPU虽然性能好，但是也是有功耗的。GPU占用太高会导致手机发烫，而手机发烫会导致摄像头采集掉帧，iPhone6尤其明显。因为iPhone6的CPU和前置摄像头很近，在算法开发、算法优化、效果平衡上需要大量的开发调试工作。而这一切都是需要经验支撑。  
  
\- 编码：如果你要上720p，肯定要采用硬编码。软编码720p完全没希望，硬件编码不灵活。兼容性也有问题。如何适应纷繁复杂的网络和纷繁复杂的上下行设备？安卓和芯片的坑，开发过的人都知道。那有人问，要求不高，上软编码低分辨率360p行不行？就算上低分辨率，软编码还是会让CPU发烫，CPU过热烫到摄像头，长期发烫不仅直接反应是费电。既然是手机直播，插着电源和充电器实在说不过去吧。还有，CPU发烫会降频，怎么办？这还是只说性能方面。和前处理只影响图像质量和功耗不同，视频编解码技术还关联成本计算和网络对抗。考虑性能、功耗、成本、网络这四个之后你编码的码率、帧率、分辨率。软硬件开发该如何选择？

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\- 传输：自己做不现实，交给第三方服务商吧。  
  
\- 解码：如果你用硬解码，一定要做容错处理，一定要做适配。突然一个crash导致手机重启不好吧。安卓的硬解码，不说了。如果你加了网络目前手机的硬解码还不一定支撑用软解码，功耗发热的问题又来了。  
  
\- 渲染：为什么手机明明解码出好多帧数据。就是渲染不出来。为什么画面就是不同步。  
  
好了，以为完了吧？  
  
还有音频呢。mic资源被抢占怎么办？为什么录音线程老是出问题？音频的前处理更复杂。什么时候开启三A引擎噪声抑制？回声消除？增益控制？为什么AAC比Opus质量好？什么是aac，he-aac，heaacv2？如何选择？要不要加混响？播放和录音模式该如何选择？如果你想互动回声消除就要适配N多机型。  
  
以上是媒体模块，还有信令控制，登录、鉴权、权限管理、状态管理等等，各种应用服务，消息推送，聊天，礼物系统，支付系统，运营支持系统，统计系统等。  
  
后台还有数据库，缓存，分布式文件存储，消息队列，运维系统等。

## 小结 ##

以上技术要点的小结，确实能说明开发一个能用于生产环境的实时视频直播平台确非易事，跟IM里传统的实时音视频一样，这样的技术都是音视频编解码+网络传输技术的综合应用体，没有一定的技术积累，确实有很多坎需要迈过去。。。

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