流媒体简介

2017/03/02 - 计算机网络

协议

RTP/UDP:可以做到秒内延时,目前国内的CDN都不支持,但有些公司开发了私有协议实现了基于它们的直播,而且它们的延时都小于1秒,甚至小于500ms,像YY,映客直播采用的第三方技术等。

webRTC: 可以做到秒内延时,实际上它也是使用的RTP,单列出来是因为它是Google开源出来的,目前社区也开始活跃,做的人也多了;依据它出服务的公司国内有声网,中国电信研究院等。

HTTP-FLV: 内容延迟可以做到2~5秒,打开快。

RTMP: 内容延迟可以做2~5秒,当网络不好造成重传时,延时会大量增加。

HTML5 WebSocket: 方案还不成熟,延时可能也会在2~5秒。

HLS: 有5~7秒的内容延迟。

基础知识:I帧、B帧、P帧

I帧表示关键帧。可以理解为这一帧画面的完整保留;解码时只需要本帧数据就可以完成,因为包含完整画面。

P帧表示这一帧跟之前的一个关键帧(或P帧)的差别。解码时需要用之前缓存的画面叠加上本帧定义的差别,生成最终画面。也就是差别帧,P帧没有完整画面数据,只有与前一帧的画面差别的数据。

B帧是双向差别帧。B帧记录的是本帧与前后帧的差别(具体比较复杂,有4种情况)。换言之,要解码B帧,不仅要取得之前的缓存画面,还要解码之后的画面,通过前后画面的与本帧数据的叠加取得最终的画面。B帧压缩率高,但是编解码时会比较耗费CPU,而且在直播中可能会增加直播延时,因此在移动端上一般不使用B帧。

延迟与卡顿的取舍

需要更低的延时,则表明服务器端和播放端的缓冲区都必须更短,来自网络的异常抖动容易引起卡顿。

业务可以接受较高的延时时,服务端和播放端都可以有较长的缓冲区,以应对来自网络的抖动,提供更流畅的直播体验。

优化

这里通常有两种技术来平衡和优化这两个指标。

一是服务端提供灵活的配置策略,对于延时要求更敏感的,则在服务端在保证关键帧的情况下,对每个连接维持一个较小的缓冲队列;对于卡顿要求更高的直播,则适当增加缓冲队列的长度,保证播放的流畅。

二是服务端对所有连接的网络情况进行智能检测,当网络状况良好时,服务端会缩小该连接的缓冲队列的大小,降低延迟;而当网络状况较差时,特别是检测到抖动较为明显时,服务端对该连接增加缓冲队列长度,优先保证播放的流畅性。

网络部分的优化是两点

  1. 使用自己的HTTPDNS,换句话说,就是要搭建自己的快速高并发的调度系统;
  2. 使用BGP机房;

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