什么是网络直播

今天有幸给一群90后的年轻人培训网络直播技术，这对于我个人来说也是对网络直播技术和经验的一个回顾和总结。
网络直播是最近几年兴起的一种热门技术，它之所以今天被普及，我想是因为满足以下的几个关键技术条件：
　　1.目前我国的固网提速和4G普及，使得直播视频的传输不再是一个制约瓶颈；
　　2.普通智能手机芯片的处理能力能够应付h264编码格式的编解码；
　　3.直播开源软件的特别是OBS的出现和完善，使得在普通电脑上也可以做直播，当然也免不了各种闭源软件不断被破解的助攻。
　　在网络直播中我们经常听见的2个词是推流和拉流，何意呢？推流和拉流都牵涉到一个网络url地址问题，在实际工作中，假设我们是信源提供方，那么推流就是对方给我们一个url地址，我们把信号“上载”到该地址上去，而拉流是指我们信源本身就有一个网络url地址，对方来“下载”这个地址提供的音视频信号，其实就是谁是主动发起者的问题。在技术实现上，一般情况下，推流是编码器把信号推送到流媒体服务器上，而拉流是编码器主动来拉流媒体服务器上的内容，当然并非绝对。
　　网络直播系统总体上可以看成由三大块组成，按照信号的传递方法，依次为：
　　1.信源端的推流系统，其核心部件是各种硬件编码器、安装推流软件的电脑以及安装有直播软件的手机等。
　　对于手机直播，我们手机的就是一个推流系统，它包括了作为信源采集的摄像头，作为信号编码和推送的app，以及4G网络接口，从而形成了一个完整的系统。
　　对于基于电脑推流系统，它包含用于SDI或者HDMI信源的采集卡（或者笔记本自带的摄像头或者USB摄像头）、对视音频信号进行编码的推流软件以及网络接口。
　　对于硬件编码器，一般是一个盒子，该盒子有SDI和（或）HDMI接口用于采集信号，基于FPGA的硬编码芯片和网络接口，其网络接口可能是普通的RJ45有线网口，可能是wifi网络接口，也可能是4G网络接口，还可能是他们的组合，比如LiveU有一款编码器就带有1个RJ网口、wifi、6个4G卡插槽还有2个USB接口，其USB接口可以接4G网卡，从而有最多同时有10个网络接口同时跑数据，既提高了网络带宽，又提高了网络可靠性,洋铭的一款编码器NVS-30就只有一个RJ45的有线网络接口。硬件编码器除了具有推流功能外，有的编码器还有录制功能，我们可以插上一个U盘或者SD卡，能够达到边推流边录制的效果。
　　２.网络传输系统，指各种有线网络和４G网络、CDN直播加速云、(应用层)传输协议等等。
　　网络传输系统是个复杂的工程，但对于信源提供方来说，我们不用去管它的具体实现，拿来使用就好。首先是处于最底层的有线网络和4G（5G）无线网络，这个直接找运营商提供即可，就是钱的问题，当然在实际案例中的问题是如何省钱。其次是CDN直播加速云，它的本质是一个分布式流媒体服务器集群，而流媒体服务器的核心作用就只有一个：复制它所接收到的音视频流，然后分发出去，从而满足更多人同时接收同一个信源。当然CDN还有一个好处是它的分布式机房都有BGP网络接入，即联通、移动、电信和（或）教育网等都有接口，而且是自动负载均衡，这就不存在因跨运营商导致卡顿的问题。比如一场演唱会要做网络直播，我们自己是信源提供者，在演唱会现场把现场信号转成网络流信号，而该演唱会需要在爱奇艺、微博、优酷、头条等等等等几十家平台上直播，我们不可能为每个平台都推一路流过去吧（甚至每个平台可能要主备两路）？如果真如此，我们要准备N个编码器，带宽也要足够大，我想这个成本是很难承受的，对于这种情况，我们就可以推主备2路信号到CDN直播加速云上，各个直播平台来拉主备流即可。
　　再往上层走就是直播应用层传输协议的问题，它是解决编码后的音视频流以怎么的方式在网络上传输的问题。直播传输协议有很多，比如rtp、rtsp、rtmp、flv-http、udp、srt等等，可能要有部分厂家的封闭协议。各种传输协议都有其优缺点，目前对于在公网上直播、最为常用的rtmp。无论是编码器还是CDN直播加速云，它们都支持一种或者几种传输协议，具体因厂家不同而不同。
　　3.终端呈现系统，即各种网络直播平台，如爱奇艺、sohu直播、今日头条、抖音等等。终端呈现其实可以看出两个部分组成，一个是终端的入口，也就是我们手机上安装的爱奇艺、抖音客户端，通过这个入口，我们观众才能找到所想看的直播节目；另一部分是支撑广大观众同时在线看的CDN直播加速云。没错，这个直播加速云在源信号传输到直播平台时可能会用到，但在终端呈现这里，就一定会用到，因为世界上还没有任何一个服务器可以支撑1万人同时流畅的观看2Mbps的高清直播视频，即使有，我们的网络基础设施也满足不了要求，因为这1万人可能都在某一个城市，也可能分散在全国乃至世界各地，运营商不可能在其网络的每个节点之间，都铺设支持10000x2Mbps=20Gbps的带宽的硬件网络。