音视频开发:探索基本概念与媒体协议

发表时间: 2020-09-02 10:15



一、概述

本系列文章主要是收集与整理音视频直播、点播、监控等技术开发及应用,狭义上可特指流媒体的技术应用。

1. 应用场景

2. 相关技术

  • 网络通讯
  • 编码、解码
  • 推流、拉流

3. 一些概念

(1) 编解码 codec

对数据或信号进行变化的设备或程序。

(2) 容器

对多种媒体资源或字幕等进行包装。对数据进行容器化包装就称为封装,常见的封装格式是与文件扩展名相关的,如:*.mpg, *.avi, *.mov, *.mp4, *.rm, *.ogg or *.tta

(3) 采样率

物理和数学概念,以一种速度提取数字信号,单位是赫兹Hz。

(4) 分辨率

通常指图像或视频的尺寸。

(5) 帧率 fps

视频格式每秒钟播放的静态画面数量。

(6) 压缩

对数字信号压缩体积,分为两种:

  • 无损格式,例如WAV,PCM,TTA,FLAC,AU,APE,TAK,WavPack(WV)
  • 有损格式,例如MP3,Windows Media Audio(WMA),Ogg Vorbis(OGG),AAC

二、算法与协议

1. 视频编码标准

主要有:MPEG-n和 H.n 两种技术:

标准年份组织说明H.1201984ITU-T组织H.2611990ITU-T主要应用于视频会议、视频通话MPEG11993ISO /IECVCD使用这个压缩算法H.262/MPEG-2 第二部份1995ISO / IEC 、ITU-TDVD影碟(DVD-Video )、蓝光(Blu-Ray )影碟、数位视讯广播(DVB )、SVCDH.2631996ITU-T视讯会议、视讯通话、3G 手机视讯(3GP )MPEG41999ISO /IECMPEG的第4个版本H.264/MPEG-4 AVC2003ISO / IEC 、ITU-T蓝光(Blu-Ray )影碟、数位视讯广播(DVB )、iPod 视讯、高画质DVD(HD DVD )H.2652013ITU

2. 主要流媒体协议

名称推出机构传输层协议客户端目前使用领域劣势RTSP+RTPIETFTCP+UDPVLC, WMPIPTVRTMPAdobe Inc.TCPFlash互联网直播苹果设备不提供原生支持RTMFPAdobe Inc.UDPFlash互联网直播MMSMicrosoft Inc.TCP/UDPWMP互联网直播+点播HTTPWWW+IETFTCPFlash互联网点播实时性差、原生支持不好hls(m3u8)Applehttp浏览器直播实时性差,延迟在10秒以上,分发HLS码流低,小文件分发不是很友好

总结:

  • PC/Phone+直播+实时性要求高:使用flash播放RTMP。
  • PC/Phone+直播+没有实时性要求:使用RTMP或者HLS均可。
  • PC/Phone+点播:使用HTTP或者HLS。
  • Phone+WEB+直播:HLS。

其它协议:

  • H.323:是ITU-T第16工作组的建议,由一组协议构成,其中有负责音频与视频信号的编码、解码和包装;

三、网页播放音视频方案

1. rtmp + 插件(非Flash)

  • ckplayer
  • vlc 插件
  • quicktime
  • kurento
  • vgx

2. rtsp+插件

  • streamedia(支持Chrome无插件播放)
  • vlc player(不支持RTP/AVP传输的NAT穿孔)
  • quicktime
  • Realplayer(本身不支持H.264)

3. Flash插件(jwplayer)

  • Server(Red5) + 使用RTMP直播协议
  • ffmpeg + xuggle => rtsp转rtmp => flash插件
  • ffmpeg + jwplayer

4. 流媒体转为websocket

  • ffmpeg + stream-server(nodejs脚本) + h5 Canvas显示
  • ffmpeg + jsmpeg
  • ffmpeg + xuggle + h5 video
  • ffmpeg + websocket(server) + streamedian.js(开源)

5. webRtc

目前大部分移动端浏览器还不支持。