網(wǎng)絡(luò)直播解決方案
一、網(wǎng)絡(luò)直播的定義
網(wǎng)絡(luò)直播是指在現(xiàn)場架設(shè)獨(dú)立的信號采集設(shè)備導(dǎo)入到導(dǎo)播設(shè)備或平臺,再通過網(wǎng)絡(luò)上傳到服務(wù)器,發(fā)布至網(wǎng)址分享給觀眾實(shí)時(shí)在線觀看的一種方式。網(wǎng)絡(luò)直播主要由直播客戶端、直播網(wǎng)頁端以及管理后臺構(gòu)成。其有別于在網(wǎng)上提供電視信號去觀看的電視直播或者視頻直播,是一種獨(dú)立可控的音視頻采集,完全不同于轉(zhuǎn)播電視信號的單一收看。
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二、網(wǎng)絡(luò)直播紅火的原因
有分析師認(rèn)為,信息的傳播升級是從文字、聲音、圖片、視頻到VR,而直播是在視頻和VR之間的一次信息升級。
從這個(gè)意義上說,直播成為互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)的風(fēng)口是社會發(fā)展過程中的必然。而直播熱是智能手機(jī)和4G的普及、移動(dòng)支付的完善、投資熱、社交場景爭奪等多方面因素綜合的結(jié)果。
(1)技術(shù)發(fā)展
隨著科技的進(jìn)步,智能手機(jī)性能大幅度提高。手機(jī)的廣泛普及相當(dāng)于每個(gè)人手里都有了一臺攝像機(jī),加上4G 和 Wifi的普及,直播需要的帶寬條件已經(jīng)具備。另外一方面,移動(dòng)支持的完善意味著直播打賞互動(dòng)功能已然成熟。
(2)資本助力
直播成為互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)的風(fēng)口,市場投資方愿意大力投入,希冀在直播市場分一杯羹。直播行業(yè)的投資金額2015年為120億,預(yù)計(jì)2020年能達(dá)到1060億。
(3)內(nèi)容豐富、有價(jià)值
對于個(gè)人來說,目前直播的門檻低,人人都可以成為主持人,人們自我展示的欲望被激發(fā)。加上人群各異,可產(chǎn)生各種直播細(xì)分種類,這些能夠滿足長尾的用戶娛樂需求。另外直播的形式互動(dòng)性強(qiáng),內(nèi)容不確定性強(qiáng),這點(diǎn)能夠提高平臺的用戶粘性和訪問時(shí)長。
對于企業(yè)來說,網(wǎng)絡(luò)直播是連接用戶、增進(jìn)行業(yè)影響力、提升傳播度的全新媒介形式,是企業(yè)乃至社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎。
三、直播的表現(xiàn)形式和功能特點(diǎn)
(1)直播的表現(xiàn)形式可用下邊一張圖來表達(dá),內(nèi)容、傳播、畫面是基本點(diǎn),即包括講述、轉(zhuǎn)播、展示三個(gè)方面。
(2)直播的功能特點(diǎn)
目前各大云視頻平臺開發(fā)的直播功能特點(diǎn)很多,可以說基本功能特點(diǎn)都擁有但也各有千秋。目前常見的有錄制回放,聊天問答,視頻彈幕,打賞互動(dòng),多種方式發(fā)起直播等。而為了區(qū)分其他產(chǎn)品,憑借著獲得可信云認(rèn)證的底氣和對產(chǎn)品的自信,云視頻服務(wù)商保利威視甚至推出了云直播的SVIP服務(wù),高端定制直播服務(wù),并承諾不卡不掉線,如有任何卡頓反饋即全額退款。差異化的產(chǎn)品和服務(wù)成了云服務(wù)平臺占據(jù)市場的手段。
直播功能特點(diǎn)的遍地開花是基于市場的需求,用一句話來總結(jié)是直播的功能特點(diǎn)日益完善但仍有廣闊的開發(fā)空間。
四、網(wǎng)絡(luò)直播的應(yīng)用場景
網(wǎng)絡(luò)直播在不同的行業(yè)其應(yīng)用前景十分廣泛,可應(yīng)用于直播授課、產(chǎn)品和新聞發(fā)布會、政府企業(yè)會議、內(nèi)部培訓(xùn)、企業(yè)年會、展會直播、醫(yī)療直播、金融直播、法庭庭審直播等場景。
五、網(wǎng)絡(luò)直播的整體構(gòu)架
網(wǎng)絡(luò)視頻直播由視音頻采集工具、編碼工具、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、播放器等部分組成。
(1)視、音頻采集工具
- 作用:用于將攝像機(jī)或視頻切換臺輸入至編碼設(shè)備,形成初步的多媒體數(shù)據(jù);
- 實(shí)現(xiàn):視、音頻采集工具這一塊可以分為三個(gè)級別去實(shí)現(xiàn):入門級、標(biāo)準(zhǔn)級與專業(yè)級。它們分別對應(yīng)的采集設(shè)備不盡相同,例如:入門級的僅僅需要一臺智能手機(jī)、攝像頭或者DV之類的簡單設(shè)備即可,專業(yè)級的則需要一臺高清攝像機(jī)、視頻采集卡等設(shè)備,專業(yè)級的則需要三臺以上的高清攝像機(jī)、矩陣切換器等專業(yè)設(shè)備。
(2)編碼工具
- 作用:用于創(chuàng)建、捕捉和編輯多媒體數(shù)據(jù),形成流媒體格式,這可以由帶音視頻硬件接口的計(jì)算機(jī)和運(yùn)行其上的制作軟件共同完成;
- 實(shí)現(xiàn):用戶可以通過一臺可以安裝有Flash Media Encoder的電腦,同時(shí)這個(gè)電腦有與視、音頻采集設(shè)備的硬件接口,如:1394接口、USB3.0接口等。
(3)服務(wù)器
- 作用:存放和控制流媒體的數(shù)據(jù);
- 實(shí)現(xiàn):可以由國內(nèi)的云視頻直播服務(wù)提供商提供。
(4)網(wǎng)絡(luò)
- 作用:適合多媒體傳輸協(xié)議或?qū)崟r(shí)傳輸協(xié)議的網(wǎng)絡(luò),能夠提供高清流暢視頻直播;
- 實(shí)現(xiàn):我們需要考慮視頻數(shù)據(jù)上傳,視頻數(shù)據(jù)傳輸,視頻數(shù)據(jù)下行三個(gè)方面。一般情況下,入門級上行帶寬要求至少1M(電信/聯(lián)通),標(biāo)準(zhǔn)級的上行帶寬要求至少2M(電信/聯(lián)通),專業(yè)級的上行帶寬要求至少4M(電信/聯(lián)通)。視頻數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)可以由國內(nèi)的云視頻直播服務(wù)提供商提供。
(5)播放器
- 作用:供客戶端瀏覽流媒體文件以及自定義播放器類型;
- 實(shí)現(xiàn):可以由國內(nèi)的云視頻直播服務(wù)提供商提供。
六、網(wǎng)絡(luò)直播技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)直播首先要采集數(shù)據(jù),在經(jīng)過對數(shù)據(jù)的編碼、數(shù)據(jù)傳輸后,再進(jìn)行數(shù)據(jù)解碼,最后在觀看頁顯示播放。具體表現(xiàn)為利用攝像機(jī)和拾音器對現(xiàn)場畫面實(shí)時(shí)收集視頻、音頻的原始數(shù)據(jù),在用編碼器進(jìn)行數(shù)字化的編碼處理和加工后,再利用IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行音視頻數(shù)據(jù)的傳輸,然后使用相應(yīng)的解碼器對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼,最后在終端即直播視頻播放器SDK(PC/IOS/Android)進(jìn)行播放。其技術(shù)架構(gòu)是直播視頻采集SDK(PC/IOS/Anddroid)——直播CDN(直播流分發(fā)加速)——直播視頻播放器SDK(PC/IOS/Android)。
七、網(wǎng)絡(luò)直播的基本要素
1、碼率(Bit rate)
碼率即比特率,指每秒傳送的比特?cái)?shù),單位為bps(bit per second)。一般來說,分辨率在一定的情況下,碼率越高,傳送的數(shù)據(jù)越大,視頻質(zhì)量越好。
相關(guān)計(jì)算公式:1Mbps=1024kbps=1048576bps
1B/s=8bps
一般情況下,720P的碼流碼率在2—4Mbps左右,1080P的碼流碼率在4—8Mbps左右。因此用戶觀看視頻時(shí)有一定的寬帶要求,在看720P的視頻時(shí)帶寬不能少于2M,看1080P的視頻帶寬至少要4M以上。
2、分辨率(Resolution)
分辨率一般從顯示分辨率與圖像分辨率兩個(gè)方向來分類。
顯示分辨率(屏幕分辨率)是屏幕圖像的精密度,是指顯示器所能顯示的像素有多少。由于屏幕上的點(diǎn)、線和面都是由像素組成的,顯示器可顯示的像素越多,畫面就越精細(xì),同樣的屏幕區(qū)域內(nèi)能顯示的信息也越多。
圖像分辨率則是單位英寸中所包含的像素點(diǎn)數(shù),指的是圖像的尺寸大小,分辨率越高,圖像越大。
一般來說,在碼率一定的情況下,分辨率越高,視頻質(zhì)量越差。
對于視頻而言,有一些固定尺寸的分辨率標(biāo)準(zhǔn),如D1(720×576)、4CIF(704×576)、VGA(640×480)、SVGA(800×600)、VXGA(1600×1200)等,后來對于固定比例(16:9)的畫面,分辨率的的表示方法為縱向高度加掃描方式,如720P(1280×720,逐行掃描)、1080P(1920×1080,逐行掃描)、1080I(1920×1080,隔行掃描),再到后面,使用橫向像素描述,如2K(2048×1536或2560×1440或2560×1600)、4K(4096×2160或3840×2160)、8K(7680×4320)。
720P以下的分辨率稱為標(biāo)清(400線左右,如480P),720P稱為高清,1080P/1080I稱為全高清,超過1080P/1080I的稱為超高清。
3、幀率(Frame rate)
幀指的是碼流中的單張畫面,幀率指單位時(shí)間內(nèi)碼流的幀數(shù),測量單位為每秒顯示幀數(shù)(Frame per Second,簡稱FPS)。幀率的驟變最容易給人造成畫面卡頓掉幀的感覺,穩(wěn)定的高幀率能保證視頻的流暢感。
由于人類眼睛的特殊生理結(jié)構(gòu),如果所看畫面之幀率高于16的時(shí)候,就會認(rèn)為是連貫的,此現(xiàn)象稱之為視覺暫留。通常情況下,視頻幀率穩(wěn)定在30fps以上時(shí),人會覺得視頻基本流暢,將性能提升至60fps可以明顯提升交互感和逼真感,但是高于75fps后就不容易察覺到流暢度的提升了。電影院放映的電影幀率通常為24幀/秒,但人依然覺得很流暢,原因是電影的幀是動(dòng)態(tài)模糊的,人眼會忽略掉這些模糊差異。而計(jì)算機(jī)上顯示的每一幀都是清晰的,所以顯示器上對于幀率的要求會比電影院高。
4、丟包率(Packet loss rate/Loss Tolerance)
丟包率指傳輸中所丟失的數(shù)據(jù)包數(shù)量占全部發(fā)送數(shù)據(jù)包數(shù)量的比率。丟包率與數(shù)據(jù)包長度以及包發(fā)送頻率相關(guān)。丟包率越大,畫面卡頓越嚴(yán)重甚至無畫面。一般來說,丟包率超過2%時(shí),畫面會出現(xiàn)明顯的掉幀。
檢查丟包率的方法一般通過長ping或者tracert(或traceroute)來檢測,也有一些工具軟件可以用來檢測或模擬丟包情況,如iperf、netperf等。
5、延時(shí)(delay)
指的是數(shù)據(jù)從產(chǎn)生到接收的過程中耗費(fèi)的時(shí)間,即網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)。
影響網(wǎng)絡(luò)延時(shí)的因素有很多,傳輸過程的丟包、網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換慢、節(jié)點(diǎn)處理慢等都有可能對網(wǎng)絡(luò)延時(shí)產(chǎn)生影響。如果網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中存在不穩(wěn)定的延時(shí)會容易造成跳幀、卡幀等情況。通常,局域網(wǎng)內(nèi)延時(shí)要求在400ms以下,廣域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)延時(shí)要求在3~5s以內(nèi)。
八、網(wǎng)絡(luò)直播的優(yōu)勢
相比點(diǎn)播,網(wǎng)絡(luò)直播有明顯的優(yōu)勢,具體如下:
(1)網(wǎng)絡(luò)直播可以在線同步現(xiàn)場場景變化,大大突破了空間地域的限制,方便傳播和推廣,也助于提高企業(yè)機(jī)構(gòu)的辦事效率;
(2)其功能豐富,交互性強(qiáng),可根據(jù)受眾劃分提供不同的內(nèi)容和直播服務(wù),達(dá)到精準(zhǔn)推廣的目的;
(3)網(wǎng)絡(luò)直播一般還有回看的功能,即在直播的同時(shí)可以選擇直播加錄制,在直播的同時(shí)將直播內(nèi)容錄制下來并保存到本地,這樣就可隨時(shí)為觀眾提供重播、點(diǎn)播,有效利用內(nèi)容資源,讓直播內(nèi)容的價(jià)值最大化。
九、網(wǎng)絡(luò)直播難題
網(wǎng)絡(luò)直播的原理看起來簡單,但是技術(shù)門檻非常高,需要組建專門的團(tuán)隊(duì)去運(yùn)營,還要購買服務(wù)器、帶寬等,成本也非常高。高技術(shù)門檻、高成本和難以解決的卡頓延時(shí)往往把想自行開發(fā)直播平臺的公司拒之門外。
十、網(wǎng)絡(luò)直播解決思路
對于想做直播的企業(yè)和機(jī)構(gòu)來說,最好的方式是接入專業(yè)的直播平臺。從推流到播放都由云直播服務(wù)商解決,企業(yè)則可以專注于內(nèi)容生產(chǎn)。
一般來講,直播服務(wù)商會做好底層架構(gòu),然后提供給用戶SDK和API接口接入,實(shí)現(xiàn)與客戶平臺無縫對接,并針對教育、金融、政企等各個(gè)行業(yè)推出多種解決方案,讓用戶能夠快速部署直播業(yè)務(wù)。而用戶只需接入即可,其接入方式一共有四種:
(1)用戶最簡便的是使用手機(jī)直播,只要下載直播服務(wù)商的IOS或Android推流APP就可以開啟直播;如果要跟用戶APP結(jié)合,則需要接入直播服務(wù)商的SDK和API接口;
(2)使用USB接口的網(wǎng)絡(luò)攝像頭等視頻、音頻采集設(shè)備;
(3)使用帶有HDMI輸出的攝像機(jī),再用臺式電腦加一個(gè)HDMI采集卡或使用筆記本加HDMI采集盒;
(4)用攝像機(jī)加上高清編碼器即可實(shí)現(xiàn)直播。
下面我們以直播平臺保利威視為例。它的直播原理是在視頻直播現(xiàn)場,通過一臺或多臺攝像機(jī)對現(xiàn)場畫面實(shí)時(shí)收集,然后將視頻信號實(shí)時(shí)傳遞給采集卡,采集卡再將視頻信號發(fā)送給電腦進(jìn)行實(shí)時(shí)編碼并上傳云端服務(wù),同時(shí)分發(fā)到各個(gè)播放器進(jìn)行視頻直播觀看。其實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)讓觀眾一點(diǎn)即秒播,且視頻播放始終保持流暢連續(xù)。
用戶接入保利威視直播平臺的方式如下:
1.后臺功能上:用戶可以使用保利威視提供的API接口進(jìn)行對接。
2.直播方式上:
(1)用戶可以把保利威視的SDK接入到自己的APP上,使自己的APP擁有直播功能;
(2)使用保利威視的PC推流客戶端,使用攝像頭、共享屏幕或文檔功能進(jìn)行直播。PC端的原理演示如下:
(3)使用保利威視提供的RTMP地址,利用第三方推流工具進(jìn)行直播。
3.觀看頁上:
(1)用戶可以使用自定義授權(quán)功能,進(jìn)行權(quán)限授權(quán),使用用戶的賬戶登錄保利威視的觀看頁;
(2)用戶可以通過CNAME功能,將保利威視的觀看頁地址變成自己域名的地址。
十一、網(wǎng)絡(luò)直播發(fā)起方式的對比
十二、直播硬件
(1)無線高清編碼器
編碼器可以直接對視頻進(jìn)行編碼-壓縮-上傳,不需要外接電腦。主要應(yīng)用于戶外直播、活動(dòng)直播等不方便攜帶電腦的直播場景。
以保利威視為例,其編碼器支持1路HDMI信號,支持 HTTP / RTSP / RTMP / UDP 等協(xié)議傳輸;高清分辨率支持(1920x1080p / 1920x1080i / 1280x720p / 720x576i / 720x576p / 640x480i 等);支持AAC、MP3音頻格式,支持主、副雙碼流及中英文OSD;支持OSD滾動(dòng),圖片疊加,支持外部獨(dú)立音頻輸入,支持無視頻信號編碼等,另有帶AV版本。總體來說比較適合作為直播硬件。
(2)高清視頻采集卡
采集卡能將拍攝設(shè)備模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號接入電腦,能在電腦上對直播畫面進(jìn)行多效果處理。主要應(yīng)用于可以用電腦上傳視頻,且對直播畫面有多效果要求的直播場景。
同樣以保利威視為例,其高清視頻采集卡支持高清輸入視頻信號可達(dá)1920*1080、60fps;支持視頻分辨率、幀率和音頻采樣率上/下變換;USB線連接,兼容USB2.0/3.0接口。相對來說也是比較好的直播硬件之一。
十三、視頻直播視頻接收端設(shè)備要求
視頻直播視頻接收端設(shè)備要求 | |||
設(shè)備 |
要求 |
最低型號 |
推薦型號 |
高清 攝像機(jī) |
高清且?guī)DMI輸出端口 |
三星(SAMSUNG) HMX-H400 |
索尼(SONY) HDR-CX610E |
視頻 采集卡 |
Blackmagic decklink Intensity Shuttle USB3.0外置HDMI采集卡 |
http://www.dwz.cn/freVe |
|
電腦 |
具有USB3.0接口 |
戴爾(DELL) Ins14VR-3516 (win7) |
聯(lián)想(Lenovo) G400AM (win7) |
編碼軟件 |
Flash Media Encoder |
Wirecast |
十四、網(wǎng)絡(luò)直播面臨的風(fēng)險(xiǎn)與挑戰(zhàn)
網(wǎng)絡(luò)直播的風(fēng)險(xiǎn)與挑戰(zhàn)主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
1.同質(zhì)化競爭嚴(yán)重,大眾開始出現(xiàn)審美疲勞,用戶增長缺乏后勁。全球移動(dòng)直播的鼻祖meerkat在上個(gè)月宣布倒閉,給大洋彼岸的中國直播行業(yè)從業(yè)者敲響了警鐘;
2.商業(yè)模式缺乏創(chuàng)新,尤其是游戲直播平臺,和大部分移動(dòng)泛娛樂平臺依然存在極大的盈利壓力;
3.政策風(fēng)險(xiǎn)。國家對視頻直播行業(yè)高密度的推出了越來越嚴(yán)格的管控法規(guī),行業(yè)的違規(guī)者將面臨嚴(yán)厲的處罰。
十五、網(wǎng)絡(luò)直播的未來展望
2016是直播元年,直播風(fēng)口下的互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)受到市場和資本方的熱情捧紅。然而,直播的前景并不樂觀,優(yōu)質(zhì)的內(nèi)容和深度的社交在現(xiàn)有的產(chǎn)品中依然還很缺乏。
但是,直播的市場潛力還沒有挖掘出來,電商直播、財(cái)經(jīng)直播、教育直播、醫(yī)療直播等領(lǐng)域有待挖掘、探索。而直播行業(yè)的健康發(fā)展離不開更好的內(nèi)容創(chuàng)造和更貼心的用戶體驗(yàn)。只有真正為用戶帶來價(jià)值的產(chǎn)品,才能最終被用戶愛戴。