视频流媒体网站技术调研报告

技术分析

随着千兆光钎的普及，视频逐渐走上了主流的传播媒介。现在，很多网站都需要提供视频播放的功能，那在开始做之前，我们先调研一下已经提供视频播放功能的网站是怎么做的吧。

学堂在线
这里很明显直接用到了MP4文件。

中国MOOC
可以看到的是，中国MOOC和学堂在线一样，都是使用直接的整块mp4文件。因此可以直接点开进行下载，如下图：



这种传输方式较为传统，用户需要将整段的mp4文件整个缓存下来。

然后，我们再看看其他网站的。

慕课

Leecode

AI大学

而上面几个就比较耐人寻味了。地址居然是blob开头的？wtf？然后你直接点开此链接，会出现类似下图的404？？？

那么这个blob是什么呢？
Blob即Binary Large Object二进制大对象。我们通常的File就是它的子集。JavaScript语言中就有这样的对象。而上面的带blob的url。则可以当成一种二进制流。也就是说，带blob的url是在前端读取二进制流后生成的，在JavaScript，这个blob的url跟普通的url可以一样使用。而使用blob目的之一就是为了反爬。另一个是因为blob很好地支持了流媒体协议。

实现该功能的js代码大致如下。

其他各大娱乐视频网站也是用到类似的技术来反爬。

腾讯视频

B站

爱奇艺

优酷

但是Blob只用来实现隐藏下载url的问题，并没有实际解决视频实时传播的问题。因为解决这个问题不止靠前端，而是要协议进行配合，因此，流媒体协议，才是我们今天要讨论的主题

流媒体协议

根据上面的分析。但是上面的blob的url并没有解决边缓存边播放的问题，只是将url进行隐藏。我们知道，传统的视频网站播放视频，要把整个视频文件下载下来，而无法边下边播实现点播，因此就有了流媒体协议。

常见的几种流媒体协议的优缺点：

RTMP：Adobe 公司为Flash/AIR与服务器之间传输音视频数据而开发的私有协议，也是目前最常用的流媒体传输协议。
优点：基于TCP长连接，不需要多次建连，延时低，通常只有1~3s；技术成熟，配套完善。
缺点：在PC浏览器中只能通过Flash使用，且无法在移动浏览器使用；鉴于Flash即将退出舞台，所以在网页播放端基本不会以RTMP做拉流。
HLS：苹果公司提出的基于HTTP的流媒体网络传输协议。其工作原理是切片式传输，把直播流切成无数片，用户在观看视频时，每次客户端可以只下载一部分。
优点：基于HTTP协议，所以接入CDN较为容易，很少被防火墙拦下，且自带多码率自适应；作为苹果提出的协议，在macOS/iOS下有极大优势，Android中也提供了对应的支持；可以说此项协议用在移动设备上是再合适不过了。
缺点：延时较大，通常不低于10s 。大量的TS片文件，会造成服务器存储和请求的压力。
HTTP-FLV：把音视频数据封装成FLV，然后通过HTTP连接传输，与RTMP相比只是传输协议变了。对于网页播放端，本来还是需要Flash才能播放，但「flv.js」的出现又弥补了这个缺陷。
优点：低延时，整体效果与RTMP非常接近；相较于RTMP协议，能有效避免防火墙和代理的影响。
缺点：它的传输特性会让流媒体资源缓存在本地客户端，也就是说保密性不怎么样；直到目前仍然不兼容iOS的浏览器。
WebRTC：基于Google开源技术，在Web端上实现流媒体的协议。
优点：RTMP和HLS都是掌握在大企业手中的协议，而WebRTC已被纳入W3C标准；无需安装插件，支持的浏览器越来越多。
缺点：厂商对浏览器或系统的定制可能会导致可用性问题，且缺乏服务器端设计和部署方案；传输质量难以保证，优化手段有限；在安卓设备上的兼容性不好；另外，此项协议主要面向Web端，对原生开发支持不足。

DASH: DASH（MPEG-DASH）是 Dynamic Adaptive Streaming over HTTP的缩写，是国际标准组 MPEG 2014年推出的技术标准。DASH是基于HTTP的动态自适应的比特率流技术，使用的传输协议是TCP(有些老的客户端直播会采用UDP协议直播, 例如YY, 齐齐视频等). 和HLS, HDS技术类似， 都是把视频分割成一小段一小段， 通过HTTP协议进行传输，客户端得到之后进行播放；不同的是MPEG-DASH支持MPEG-2 TS、MP4等多种格式, 可以将视频按照多种编码切割, 下载下来的媒体格式既可以是ts文件也可以是mp4文件, 所以当客户端加载视频时, 按照当前的网速和支持的编码加载相应的视频片段进行播放。
优点：时延小，分辨率高。
缺点：IOS不提供原生支持。

DASH与HLS的比较

一般而言，与HLS相比，DASH可以提供实质上更低的端对端延迟。这对于现场直播的工作流程很重要。此外， MPEG-DASH的基于模板的MPD不需要更新，可以在网络边缘服务器进行缓存，HLS则需要周期性地更新传播多次。HLS几乎在所有设备和浏览器上都支持，无论是在本机还是内置在播放器中的JavaScript。Chrome和安卓系统对DASH提供原生支持的。在苹果产品上，需要额外的软件包对DASH进行支持。Safari浏览器默认不支持
编解码方式：DASH几乎支持所有编解码方式，而HLS只支持放 H.264 或 HEVC / H.265编解码方式。
分辨率：DASH分辨率比HLS更高，但是由于2017年末，Apple公司对HLS进行更新，支持了4K分辨率，因此DASH的分辨率优势也就不明显了。反而是HLS的兼容优势更加明显（苹果：DASH？关我啥事？）

教育网站使用的技术方案

慕课


可以看到，慕课有m3u8文件，以及视频文件是ts结尾格式的mp2t视频文件。因此使用的是HLS协议。
现在的视频网站为了提升视频加载速度的同时节省带宽资源都采用HLS技术，网站后台把视频做成小的视频切片，这些切片记录在m3u8文件里面。每个切片都是一个ts文件，每个ts文件可以几百KB直接播放大概10s左右,浏览器播放的同时请求每个ts文件。
另外注意到，请求参数里包含阿里云的cdn，可以判断出慕课是使用阿里云的oss服务实现的视频点播。

Leecode



可以看到，leecode虽然把文件格式ts给隐藏了，但是leecode的viu的参数中也含有m3u8文件。另外文件格式也是m2pt（这里可能之前没截图到）。可以判断它也是用的HLS协议。另外，看到这个leecode访问地址，可以很明显地知道，它是用了杭州阿里云的视频云服务。

AI大学


AI大学跟慕课一样明显，使用的HLS协议。另外，无法判断是否用的其他OSS，有可能AI大学是自己搭建CDN来做视频流媒体服务器的。

娱乐网站使用的技术方案

分段flv

爱奇艺

优酷

HLS

可以看到腾讯也是使用HLS协议。

DASH

B站

B站在18年末的时候抛弃分段FLV，正式步入DASH的行列。对此，B站技术人员有篇文章：我们为何选择DASH
Youtube

Netflix 同样使用HASH

可以看到，大型视频网站，基本采用了分段FLV，HLS或者DASH。DASH技术较新，另外国外如Netfix公司接触流媒体较早，再加上它自创电影要支持4K分辨率，因此国外用的多。而HLS支持4K分辨率是17年年末的事了，国内由于普遍1080，以及考虑到IOS兼容性等多个因素，选择了HLS。只有较年轻的B站选择了DASH。分段FLV则可能是爱奇艺和优酷自己有内建框架的原因，没有进行更改。

流媒体服务器

一般来说，现在的云服务厂商都会提供对应的视频云服务。不过如果需要搭建自己的流媒体服务器，下面有几个可以选

开源的流媒体服务器
于一般的企业用户或者是有一定技术能力的公司，建议选用开源产品。开源的流媒体服务器软件可选择的还是很多的，包括：SRS、NGINX-RTMP、EasyDarwin、CRTMP SERVER等。
SRS是国内一个叫Winlin的天才程序员的作品，出发点是研发一个简单高效的RTMP直播服务器，这个开源项目比较活跃，Winlin一直有较高的热情投入，而且一直秉承开源的思想，代码可以从GitHub上免费获得，使用的开源协议是MIT。也许是由于开展进度太快，前几年该开源软件在使用上存在较多BUG（18年之前），从源码上看，该项目的设计思路似乎不是那么坚定，经常有较大的改动。但国内确实有一批公司在基于这个项目做改进开发，从而也证明该项目的代码质量还是不错的，坚持开源路线，也是赢得了不少用户青睐的原因。笔者也一直关注这个项目，而且比较喜欢这个项目，算是国内开源项目的佼佼者。
NGINX-RTMP是使用量最大也是最成熟的一个开源流媒体服务器系统，是作为一个Nginx模块提供的，作者ARUT，使用的是BSD开源协议。由于授权的宽松性，是的世界范围内不少商用软件厂商在此基础上进行改进和发行。由于利用了Nginx的开发框架，价值作者的极高造诣，使得程序的质量相当高，性能也很好。如果有linux或nginx开发经验，基于这个开源系统进行扩展会是一个不错的选择。存在的问题是，作者本身似乎对代码的进一步改进没有了热情，在超过3年时间里几乎没有任何改进，倒是一些分支版本在继续演进。
EasyDarwin是基于苹果的开源项目改进的，由中国安徽的一家公司在维护。该项目是将众多开源项目汇集在一起做成了一套自己的解决方案，需要较高的开发投入和代码整理能力，由于明码标价，商业氛围浓厚，已经不能算是免费开源项目了。开发语言用的比较多，包括go、nodejs、c、java等，大部分用户没有基于这些进行改进的能力，在持续优化和性能上改进空间有限。由于项目集成了太多个的开源项目代码，功能繁多，在易用性、安全性和可维护性上也给用户带来了一些困惑。笔者认为项目组还是应该好好想想项目的发展方向，是要继续开源，还是做好商用软件，应该有个明确思路。
CRTMP SERVER是国外早些年的一个开源软件，C++语言编写的，性能不错，笔者有几个朋友的公司还在基于这个软件进行开发，存在的问题是几年来一直没有后续的更新，作者几年前推出过商用版本，并不成功，因此免费开源的版本也就搁置了。但是整体代码质量还是不错的，结构清晰，协议支持也相对比较完整。

商用流媒体服务器
如果项目在稳定性、安全性和责任约束上比较苛刻，还是建议选用商用产品。商用流媒体服务器软件的选择范围不大，基本上是国内外几家专业的公司在做，可选产品包括：Wowza、Adobe Flash Media Server和国内NTV Media Server G3等。
Wowza是一个美国Wowza Media Systems公司的产品，也是目前应用最广泛的一款流媒体服务器产品，在国内也有它的代理商。通过发放软件授权证书进行授权，可以按月、按年度购买使用授权，官网上有明确的报价。国内代理商加上自己的包装和技术支持费用，价格不一。
Adobe Flash Media Server是早些年使用最广泛的一款产品，产品成熟，价格相对高昂，随着Adobe公司退出中国市场，技术支持也主要有一些国内代理商负责。和Wowza一样，由于由国内厂商支持，加上语言、技术能力和时差等问题，在技术支持上并不尽人意。
NTV Media Server G3是国内科技公司云视睿博的产品，该产品一开始就打着商业产品的旗号和国外同类产品进行竞争，得益于北京市的人才地域优势，以及早些年与中科院、奥鹏教育等公司的合作，在技术上获得了较高发展支持，产品在成熟度和性能上都很出色，在大型企业、政府机关、科研、传媒等领域有着较大的客户群。笔者的朋友谈到该公司一般会说他们的售后服务做的很好，售前和售后都能够给你提供有价值的咨询服务。该产品存在的问题是在几个关键版本上接口标准改动太大，导致旧版本向新版本升级并不方便。

总结

相信你看了这篇文章之后，已经对目前流行的流媒体技术方案有了一定的了解，比特桃站在实用快速的角度来说，建议使用目前易于实现的苹果 HLS 协议，而如果视频功能业务在你的网站中比较重，或者比较看重4K或更高的分辨率，也可以考虑采用 DASH。

关于我

欢迎关注我的微信公众号比特桃：BitPeaches

参考文献

https://blog.csdn.net/weixin_45189747/article/details/94872944

https://xieguanglei.github.io/blog/post/how-stream-video-works-on-web.html

https://www.bilibili.com/read/cv855111/

https://my.oschina.net/u/4287161/blog/3623285
http://7xkt2b.com1.z0.glb.clouddn.com/%E7%9B%B4%E6%92%AD%E7%82%B9%E6%92%AD%E6%B5%81%E5%AA%92%E4%BD%93%E6%8A%80%E6%9C%AF%E6%96%B9%E6%A1%88%E4%B9%A6_v1.0.0.pdf

https://www.vidbeo.com/blog/hls-vs-dash

https://cloud.tencent.com/developer/article/1534015
https://zhuanlan.zhihu.com/p/24292096

https://zhuanlan.zhihu.com/p/73461234

https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/Blob

https://blog.csdn.net/vn9PLgZvnPs1522s82g/article/details/82880673

https://wenku.baidu.com/view/88d2514fcc7931b764ce150c.html