Question

如何搭建一套完整的视频直播系统

Answer 1

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Answer 2

一、直播的技术架构：

直播视频采集SDK（PC/IOS/Anddroid）——直播CDN

（直播流分发加速）——直播视频播放器SDK（PC/IOS/Android）

二、音视频处理的一般流程：

数据采集→数据编码→数据传输(流媒体服务器) →解码数据→播放显示

1、数据采集：

摄像机及拾音器收集视频及音频数据，此时得到的为原始数据

涉及技术或协议：

摄像机：CCD、CMOS

拾音器：声电转换装置（咪头）、音频放大电路

2、数据编码：

使用相关硬件或软件对音视频原始数据进行编码处理（数字化）及加工（如音视频混合、打包封装等），得到可用的音视频数据

涉及技术或协议：

编码方式：CBR、VBR

编码格式

视频：H.265、H.264、MPEG-4等，封装容器有TS、MKV、AVI、MP4等

音频：G.711μ、AAC、Opus等，封装有MP3、OGG、AAC等

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：

使用相关硬件或软件对接收到的编码后的音视频数据进行解码，得到可以直接显示的图像/声音

涉及技术或协议：

一般对应的编码器都会带有相应的解码器，也有一些第三方解码插件等

5、播放显示：

在显示器（电视、监视屏等）或扬声器（耳机、喇叭等）里，显示相应的图像画面或声音

涉及技术或协议：

显示器、扬声器、3D眼镜等

三、常见的视频直播相关协议：

1、RTMP(Real Time Messaging Protocol，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 Streaming Protocol，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 Transport Protocol，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 Transport Control 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。

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