iOS直播技术原理

直播的技术

直播技术概况来说，可以分为 采集，前处理，编码，传输，解码，渲染 这几个环节

一个完整直播app实现流程

image.png

一个完整直播app架构

image.png

音视频采集

• 音视频的采集是直播架构的第一个环节，也是直播的视频来源
• 采集的来源包括：
  • PC端：屏幕摄像头（摄像头驱动适配）
  • OS端：摄像头采集（屏幕采集？）
  • Android端：屏幕摄像头采集（硬件过多，适配一堆坑）

前处理

• 使用美颜相机&美图秀秀已经是网络发照片&发视频必备技能了
  • 80%的主播没有美颜简直不能看（当然还是有美女的）
  • 不能看如何吸引用户&观众
  • 对视频进行美颜，已成标配
• 处理主要包括，美颜、模糊效果、水印等
• 各个平台处理方式
  • PC端：美颜镜头、一些美颜软件
  • iOS端：图像处理库是GPUImage，提供了丰富的预处理效果，也可利用该库自定义设计
  • Android端：Google开源的grafika，是一个非常强大的图形处理库

编码

• 不经编码的视频非常庞大，存储起来都麻烦，更何况网络传输
  • 编码通过压缩音视频数据来减少数据体积，方便音视频数据的推流，拉流和存储，能大大提高存储传输效率
  • 音视频必须经过压缩编码才能进行存储和传输
• 编码方式：
  • 硬编码：使用非CPU进行编码，如显卡GPU、专用的DSP芯片等
  • 软编码：使用CPU进行编码（手机容易发热）
• 各个平台处理：
  • iOS端：硬件兼容性较好，可以直接进行硬编码
  • Android端：硬编码较难，难找到统一的库兼容各个平台（推荐使用软编）
• 编码标准：
  • 视频编码：H.265、H.264、VP8、VP9等
  • 音频编码：AAC、Opus

传输

• 从推流端到服务端
  • 数据经过推流端采集和预处理，编码之后推流到服务端
  • 流传输就涉及到相应的传输协议，最常用的协议是RTMP、RTSP、HLS

流分发

• 音频流推到服务器后，为了适配各个平台端各种不同协议，需要在服务端做一些流处理工作，比如转码成不同格式支持不同协议如 RTMP、HLS 和 FLV，以适应各个平台
  • 比如：iOS、Android、PC、网页
• 甚至，为了配合一些运营需求，比如一些监管部门的要求，我们在服务端也提供了内容识别如鉴黄的功能

播放

• 拉流获取音视频数据后，需要通过解码器解码，渲染才能在播放器上播放
• 总体步骤概览：
  • 解协议：取出网络传输过程中一些无用信息
  • 解封装：获取到的是音频&视频放在一起的封装文件
  • 音视频解码：音视频都是经过压缩编码的内容，解码后才能进行播放
  • 音视频同步：视频&音频文件需要通过同步播放
  • 音视频播放：声卡&显卡等对音视频进行播放