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 直播系統(tǒng)平臺(tái)開發(fā)的了解、入門、熟練、精通并不容易

理解編寫程序開發(fā)的功能文檔是一件容易的事，畢竟市場上有用那么多的優(yōu)秀的程序可以借鑒。但是想要把一些直播程序功能實(shí)現(xiàn)的的門檻很高。用代碼實(shí)現(xiàn)功能是一個(gè)十分困難的任務(wù)。一套優(yōu)秀的程序，需要極強(qiáng)的使用上便利性，還有優(yōu)秀的UI交互邏輯，完善的功能和便于理解操作邏輯；簡潔優(yōu)美的界面設(shè)計(jì)......

可以說良好的直播源碼 直播代碼是高效穩(wěn)定的基礎(chǔ)，完善架構(gòu)能力和有效易用的基礎(chǔ)是程序開發(fā)的基石。用心開發(fā)的直播程序才能充分滿足用戶需求，每個(gè)技術(shù)步驟都做到穩(wěn)定可行可以真正解決直播系統(tǒng)平臺(tái)開發(fā)的痛點(diǎn)。

直播系統(tǒng)平臺(tái)開發(fā)：可以分為 采集、前處理、編碼、傳輸、解碼、渲染, 推流, 拉流、連麥、直播、互動(dòng)等幾個(gè)環(huán)節(jié)如下：

采集 ：包含圖像采集和音頻采集

圖像采集設(shè)置前置攝像頭、后置攝像頭，并配置采集的參數(shù)、圖像數(shù)據(jù)的長寬、fps、輸出的方向、橫屏豎屏等，然后從回調(diào)中取到數(shù)據(jù)。音頻采集和編碼主要面臨的挑戰(zhàn)在于：噪聲消除（Denoise）、回聲消除（AEC）算法等。前期不需要音頻數(shù)據(jù)處理需求的時(shí)候， 只需配置音頻采集的采樣頻率、采樣精度和聲道。

前處理

現(xiàn)在直播美顏已經(jīng)是標(biāo)配了，80%的主播沒有美顏根本沒法看

美顏算法需要用到GPU編程，需要懂圖像處理算法的人，沒有好的開源實(shí)現(xiàn)，要自己參考論文去研究。難點(diǎn)不在于美顏效果，而在于GPU占用和美顏效果之間找平衡。GPU雖然性能好，但是也是有功耗的，GPU占用太高會(huì)導(dǎo)致手機(jī)發(fā)燙，而手機(jī)發(fā)燙會(huì)導(dǎo)致攝像頭采集掉幀，可能原因是過熱會(huì)導(dǎo)致CPU降低主頻。

編碼

要采用硬編碼，軟編碼720p完全沒希望，勉強(qiáng)能編碼也會(huì)導(dǎo)致CPU過熱燙到攝像頭。

硬編碼兼容性又是一個(gè)大坑，android上要有人去填。編碼要在分辨率，幀率，碼率，GOP等參數(shù)設(shè)計(jì)上找到最佳平衡點(diǎn)。

傳輸

封包最主要注意的一個(gè)點(diǎn)是時(shí)間戳。

因?yàn)橛玫?/span> AVPacket 封包，每個(gè)包都會(huì)有一DST(Decode Time Stamp)、PST (Presentation Time Stamp) 參數(shù)，從字面上可以理解，就是解碼時(shí)間和顯示時(shí)間，在沒有 B 幀存在的情況下 DTS 的順序和 PTS 的順序應(yīng)該是一樣的。這塊還涉及到重連和丟幀，用戶的網(wǎng)絡(luò)情況波動(dòng)斷開了,會(huì)進(jìn)行重連。不想要卡頓，必然要加大緩沖，會(huì)導(dǎo)致延遲高，延遲高影響互動(dòng)性，要做權(quán)衡。

解碼和渲染

拉流獲取封裝的視頻數(shù)據(jù)后，必須通過解碼器解碼、渲染后才能在播放器上播放

它是編碼的逆過程，是指從音視頻的數(shù)據(jù)中提取原始數(shù)據(jù)。前面介紹的H.264和H.265編碼格式都是有損壓縮，所以在提取后的原始數(shù)據(jù)，并非原始采樣數(shù)據(jù)，存在一定的信息丟失。

推流

要想用于推流還必須把音視頻數(shù)據(jù)使用傳輸協(xié)議進(jìn)行封裝，變成流數(shù)據(jù)。

常用的流傳輸協(xié)議有RTSP、RTMP、HLS等，使用RTMP傳輸?shù)难訒r(shí)通常在1–3秒，對(duì)于手機(jī)直播這種實(shí)時(shí)性要求非常高的場景，RTMP也成為手機(jī)直播中最常用的流傳輸協(xié)議。

拉流

拉流實(shí)際是推流的逆過程

首先通過播放端獲取碼流，標(biāo)準(zhǔn)的拉流格式有RTMP、HLS、FLV等。RTMP是Adobe的專利協(xié)議，開源軟件和開源庫都支持的比較好，如開源的librtmp庫，播放端只要支持flashPlayer的就能非常簡單的播放RTMP直播，直播延遲一般在1–3秒。HLS是蘋果提出的基于HTTP的流媒體傳輸協(xié)議，HTML5可以直接打開播放，通過微信、QQ等軟件分享出去，用戶也可以直接觀看直播，可以說手機(jī)直播app，HLS拉流協(xié)議是必須支持的。

視頻直播連麥

直播過程中，直播者與觀眾通過麥克風(fēng)、攝像頭等工具溝通交流

幫助雙方進(jìn)行更有高效地溝通，也可以為更多行業(yè)場景帶來極大的體驗(yàn)提升。而連麥技術(shù)的創(chuàng)新更是使得直播中多人連麥互動(dòng)成為可能。

以上是媒體模塊，還有信令控制，登錄、鑒權(quán)、權(quán)限管理、狀態(tài)管理等等，各種應(yīng)用服務(wù)，消息推送，聊天，禮物系統(tǒng)，支付系統(tǒng)，運(yùn)營支持系統(tǒng)。后臺(tái)還有數(shù)據(jù)庫，緩存，分布式文件存儲(chǔ)，消息隊(duì)列，運(yùn)維系統(tǒng)等。

一個(gè)直播系統(tǒng)平臺(tái)開發(fā)在技術(shù)方面的要求很高，尤其是CDN一塊專業(yè)性很強(qiáng)，要么就用標(biāo)準(zhǔn)化的直播源碼技術(shù)解決方案——畢竟直播平臺(tái)技術(shù)過決定著及格線，真正的核心競爭力在于產(chǎn)品本身怎么樣。

文（山東布谷科技馬莊）