开发实时视频直播平台的技术要点

该篇文章转自：http://www.52im.net/thread-475-1-1.html

主要列举了实现视频直播平台过程中的技术要点和难点。阅读长长见识。

------------------------分界线------------------------------------------

首先是一个问题，开源WebRTC能做实时视频直播吗？

首先，得有一个实现了WebRTC相关协议的客户端。比如Chrome浏览器。然后架设一个类似MCU系统的服务器。

大概的实现步骤如下：

第一步，用你的客户端，比如Chrome浏览器，通过WebRTC相关的媒体API获取图像及声音信源，再用WebRTC中的通信API将图像和声音数据发送到MCU服务器。
第二步，MCU服务器根据你的需求对图像和声音数据进行必要的处理，比如压缩、混音等。
第三步，需要看直播的用户，通过他们的Chrome浏览器，链接上你的MCU服务器，并收取服务器转发来的图像和声音流。
第四步，检查浏览器的兼容性。IE用的协议和Chrome不一样，不能互通。firefox和opera情况也不是很理想

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。 WebRTC只适合小范围（8人以内）音视频会议，不适合做直播。

-------------------------分界线-----------------------------------

开发实时视频直播需要哪些技术？

需要了解：

摄像头采集；
音视频编解码；
流媒体协议；
音视频流推送到流媒体服务器；
流媒体网络分发；
用户播放器；
音视频同步；
网络延迟自适应；
需要录制，多种视频文件的格式和封装；
语言：C、C++、html、php、mysql......
开发环境：嵌入式，Linux，Windows，Web......

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。

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。

开发实时视频直播的流程是什么？

可以分为：

采集：iOS是比较简单的，Android则要做些机型适配工作（声网Agora.io目前适配了4000+Android机型）。PC最麻烦各种奇葩摄像头驱动，出了问题特别不好处理，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。
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？
传输：第三方服务商
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。

以为完了？
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。