做一款仿映客的直播App?看我就够了

一、直播现状简介

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1.技术实现层面:

技术相对都比较成熟,设备也都支持硬编码。IOS还提供现成的 Video ToolBox框架,可以对摄像头和流媒体数据结构进行处理,但Video ToolBox框架只兼容8.0以上版本,8.0以下就需要用x264的库软编了。

github上有现成的开源实现,推流、美颜、水印、弹幕、点赞动画、滤镜、播放都有。技术其实不是很难,而且现在很多云厂商都提供SDK,七牛云、金山云、乐视云、腾讯云、百度云、斗鱼直播伴侣推流端,功能几乎都是一样的,没啥亮点,不同的是整个直播平台服务差异和接入的简易性。后端现在 RTMP/HTTP-FLV 清一色,App挂个源站直接接入云厂商或CDN就OK。

2.直播优化层面

其实最难的难点是提高首播时间、服务质量即Qos(Quality of Service,服务质量),如何在丢包率20%的情况下还能保障稳定、流畅的直播体验,需要考虑以下方案:

1.为加快首播时间,收流服务器主动推送 GOP :(Group of Pictures:策略影响编码质量)所谓GOP,意思是画面组,一个GOP就是一组连续的画面至边缘节点,边缘节点缓存 GOP,播放端则可以快速加载,减少回源延迟

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2.GOP丢帧,为解决延时,为什么会有延时,网络抖动、网络拥塞导致的数据发送不出去,丢完之后所有的时间戳都要修改,切记,要不客户端就会卡一个 GOP的时间,是由于 PTS(Presentation Time Stamp,PTS主要用于度量解码后的视频帧什么时候被显示出来) 和 DTS 的原因,或者播放器修正 DTS 和 PTS 也行(推流端丢GOD更复杂,丢 p 帧之前的 i 帧会花屏)

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3.纯音频丢帧,要解决音视频不同步的问题,要让视频的 delta增量到你丢掉音频的delta之后,再发音频,要不就会音视频不同步

4.源站主备切换和断线重连

5.根据TCP拥塞窗口做智能调度,当拥塞窗口过大说明节点服务质量不佳,需要切换节点和故障排查

6.增加上行、下行带宽探测接口,当带宽不满足时降低视频质量,即降低码率

7.定时获取最优的推流、拉流链路IP,尽可能保证提供最好的服务

8.监控必须要,监控各个节点的Qos状态,来做整个平台的资源配置优化和调度

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9.如果产品从推流端、CDN、播放器都是自家的,保障 Qos 优势非常大

10.当直播量非常大时,要加入集群管理和调度,保障 Qos

11.播放端通过增加延时来减少网络抖动,通过快播来减少延时

3.运营成本和客户体验

根据网上的数据,斗鱼 TV 为 3 亿人民币,战旗 TV 为 1.5 亿人民币,龙珠为 1.2 亿人民币,虎牙为 3000 万 + 人民币。

运营和推广:这个就比较烧钱了,一些做移动直播、游戏直播、秀场直播的A轮至少得上千万。

用户体验:流畅、不卡顿、不花屏、断线重连、丢包策略、首画加载速度、丰富的礼物系统,为了提高用户体验,可以在后台加载其他页面数据,但要在用户体验和内存优化方面找到平衡点。

二、流媒体传输

1.TCP:TCP为点对点的协议,虽然能保证了数据传输的可靠性,但是对服务器资源耗费较大,在数据流大的场合难以保证数据流传输的实时性。

2.UDP:UDP为不可靠传输协议,不需要维护连接状态,也不认为每个数据包都必须到达接受端,因此网络负荷比TCP小,传输速度也要比TCP快;但在网络越拥挤时,越有更多的数据包丢失。

3.RTMP:RTMP一个专门为高效传输视频,音频和数据而设计的协议。它通过建立一个二进制TCP连接或者连接HTTP隧道实现实时的视频和声音传输。

4.FFmpeg:FFmpeg是一套可以用来记录、转换数字音频、视频,并能将其转化为流的开源计算机程序。采用LGPL或GPL许可证。它提供了录制、转换以及流化音视频的完整解决方案

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三、项目搭建:采集端

1.目前比较知名的有VideoCore

目前国内很多知名的推流框架都是对VideoCore的二次开发。这个框架主要使用C++写的,支持RTMP推流,但对于iOS开发者来说有点晦涩难懂(精通C++的除外)。想开源和免费的可以选择现在的几个知名项目VideoCore + GPUImage+基于GPU的美颜滤镜 ,播放用IJKPlayer自己修改。

2.国内比较火的LiveVideoCoreSDK

框架提供IOS苹果手机的RTMP推流填写RTMP服务地址,直接就可以进行推流,SDK下载后简单的工程配置后能直接运行,实现了美颜直播和滤镜功能,基于OpenGL,前后摄像头随时切换,提供RTMP连接状态的回调。
这个框架是国内比较早的一款推流框架有不少在使用这个SDK,功能非常齐全,作者也比较牛,用来学习推流采集相关内容非常好,但是集成到工程中有些困难(对于我来说)。总的来说这是一款非常厉害的推流SDK,几乎全部使用C++写的,编译效率非常好,如果有实力的话推荐使用这个框架来做自己项目的推流端。

3.可读性比较好的推流LFLiveKit

框架支持RTMP(Real Time Messaging Protocol ):实时消息传输协议,Adobe公司的。
HlS (HTTP Live Streaming) :苹果自家的动态码率自适应技术。主要用于PC和Apple终端的音视频服务。包括一个m3u(8)的索引文件,TS媒体分片文件和key加密串文件。

推荐这个框架第一是因为它主要使用OC写的,剩下的用C语言写的,框架文件十分清晰,这对不精通C++的初学者提供了很大的便利,并且拓展性非常强,支持动态切换码率功能,支持美颜功能。

4.美颜功能

美颜的话一般都是使用的GPUImage基于OpenGl开发,纯OC语言,这个框架十分强大,可以做出各种不同滤镜,可拓展性高。如果对美颜没有具体思路可以直接用BeautifyFace,可以加入到项目中,很方便的实现美颜效果。

四、项目具体搭建

1.如何实现美颜?

美颜功能使用的是BeautifyFace,它可以很快速的实现美颜功能,效果不错,它的底层还是基于的GPUImage,对GPUImage十分喜爱的Developer,可以参照BeautifyFace,写出一个属于自己的美颜功能,并且添加各种滤镜。

2.悬浮TabBar的实现

这个TabBar看着像是用自定义TabBar做的,但事实上它还是用的系统的TabBar,给系统的tabBar.backgroundImage设置一张设计好的背景图片。

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添加后会发现顶部有一条阴影线,并且TabBar的高度也不够。阴影线与上图绿色线条之间变成了透明颜色,实现下面方法隐藏阴影线,并且调高TabBar的高度。

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3.播放端的实现

播放端用的针对RTMP优化过的ijkplayer(),ijkplayer是基于FFmpeg的跨平台播放器,这个开源项目已经被多个 App 使用,其中映客、美拍和斗鱼使用了 ijkplayer(5700+⭐️) 。在本文的末未提供了,已经打包好的ijkplayer,直接拖入项目就可以使用。省去了编译的过程(编译十分麻烦,并且容易出错)。播放端调用ijkplayer参考VoideSun的简仿映客所写,如有关于ijkplayer的问题,可以请教这位大牛。
VoiderSun

4.推送端的实现

使用的是LFLiveKit,推流端可以选择很多GitHub上的开源项目替代LFLiveKit,比如上面所提到的VideoCore,和LiveVideoCoreSDK。商用的话可以选择各大厂商的SDK,网易直播云、七牛、腾讯、百度、新浪、其中金山直播云本人用过。使用直播云的好处就是能快速上线App,功能十分齐全,可以播放器和推流端,服务器一套下来,有专业客服人员帮助集成到工程中,缺点就是流量费太贵了,具体可以了解下各大厂商的收费标准。

stream.url是服务器的地址,推流完成后使用VLC播放。别人家的服务器,不建议推流时间过长(

给没架设服务器的朋友来一套福利:备用服务器地址(亲测可用):

  • rtmp://live.hkstv.hk.lxdns.com:1935/live/stream123
  • rtmp://live.hkstv.hk.lxdns.com:1935/live/hks
    (将hks名称改成其他的,比如aaa)
  • rtmp://202.69.69.180:443/live/aaa
    (rtmp://202.69.69.180:443/webcast/bshdlive-pc)
  • rtmp://v1.one-tv.com:1935/live/aaa(rtmp://v1.one-tv.com:1935/live/mpegts.stream)
  • rtmp://203.207.99.19:1935/live/aaa(rtmp://203.207.99.19:1935/live/CCTV1)
  • rtmp://202.117.80.19:1935/live/aaa
    (rtmp://202.117.80.19:1935/live/live4)
  • rtmp://ams.studytv.cn/live/aaa
    (rtmp://ams.studytv.cn/livepkgr/264)
  • rtmp://60.174.36.89:1935/live/aaa
    (rtmp://60.174.36.89:1935/live/vod3)

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