如何快速搭建一个完整的移动直播系统？
注：本文作者蒋海兵，趣拍产品总监，直播行业老兵。
移动直播行业的火热会在很长一段时间内持续，通过和各行业的整合，从而成为具有无限可能性的行业。主要有以下三个原因：
第一，移动直播的UGC生产模式比PC端的直播更明显，人人都有设备，随时随地开播，完全顺应了互联网时代的开放性原则，能刺激更多人去创造和传播优质内容。
第二，网络带宽和速度在逐渐提高，网络成本在逐渐下降，为移动直播提供一个极佳的发展环境。文字、声音、视频、游戏等都会在移动直播中呈现，创造出更加丰富的用户体验。直播可以以SDK的形式接入到自己的应用中，比如，教育领域中的课后辅导完全可以以直播的形式开展业务、电商也可借助直播让用户挑选商品，促进销售。
第三，一个与VR/AR技术相结合的移动直播为整个行业的未来提供了新的发展空间。VR/AR直播能够让用户身临其境，带动主播与观众更贴近真实的互动，大大提高平台的用户参与度。
当下，有技术实力和流量优势的互联网从业者都不愿错过直播这个风口，如何快速搭建一个直播系统成了大家关心的问题，我想和大家分享下我的经验。我从事于一家直播产品开发商，我们的产品为了快速赶上市场，使用了云服务提供商的直播SDK。
从业者都知道，一个完整直播产品应该包含以下环节：推流端（采集、前处理、编码、推流）、服务端处理（转码、录制、截图、鉴黄）、播放器（拉流、解码、渲染）、互动系统（聊天室、礼物系统、赞）。 下面我就一一讲述下直播SDK在各个环节所做的工作。
一、移动直播推流端需要做哪些工作？
直播推流端即主播端，主要通过手机摄像头采集视频数据和麦克风采集音频数据，经过一系列前处理、编码、封装，然后推流到CDN进行分发。
1、采集
移动直播SDK通过手机摄像头和麦克风直接采集音视频数据。其中，视频采样数据一般采用RGB或YUV格式、音频采样数据一般采用PCM格式。采集到的原始音视频的体积是非常大的，需要经过压缩技术处理来提高传输效率。
2、前处理
在这个环节主要处理美颜、水印、模糊等效果。美颜功能几乎是直播的标配功能。我们调研中发现太多case是因为没有美颜功能被抛弃使用的。另外国家明确提出了，所有直播都必须打有水印并回放留存15天以上。
美颜实际上是通过算法去识别图像中的皮肤部分，对皮肤区域进行色值调整。通
过颜色对比找到皮肤区域，可以进行色值调整、添加白色图层或调整透明度等来达到美白效果。在美颜处理方面，最著名的GPUImage提供了丰富的效果，同
时可以支持iOS和Android，支持自己写算法实现自己最理想的效果。GPUImage内置了120多种常见滤镜效果，添加滤镜只需要简单调用几行代
码就可以了。
3、编码
为
了便于手机视频的推流、拉流以及存储，通常采用视频编码压缩技术来减少视频的体积，现在比较常用的视频编码是H.264。在音频方面，比较常用的是AAC
编码格式，其它如MP3、WMA也是可选方案。视频经过编码压缩大大提高了视频的存储和传输效率，当然，经过压缩后的视频在播放时必须进行解码。
相
较于之前的H.264，2012年诞生的H.265编解码标准有了相当大的改善，做到了仅需要原来一半带宽即可播放相同质量的视频，低于1.5Mbps的
网络也能传输1080p的高清视频。像阿里云、金山云都在推自己的H.265编解码技术，随着直播的快速发展和对带宽的依赖，H.265编解码技术已有全
面取代H.264的趋势。
H264和H265个模块技术差异：
另外，硬件编码已经成为移动直播的首选方案，软编码处理在720p以上的视频颓势非常明显。在iOS平台上硬件编码的兼容性比较好，可以直接采用，但在Android平台上，Media Codec编码器针对不同的芯片平台表现差异还是非常大的，要完全实现全平台兼容的成本还是非常高的。
4、推流
要想用于推流还必须把音视频数据使用传输协议进行封装，变成流数据。常
用的流传输协议有RTSP、RTMP、HLS等，使用RTMP传输的延时通常在1–3秒，对于移动直播这种实时性要求非常高的场景，RTMP也成为移动直
播中最常用的流传输协议。最后通过一定的Qos算法将音视频流数据推送到网络断，通过CDN进行分发。在直播场景中，网络不稳定是非常常见的，这时就需要
Qos来保证网络不稳情况下的用户观看直播的体验，通常是通过主播端和播放端设置缓存，让码率均匀。另外，针对实时变化的网络状况，动态码率和帧率也是最
常用的策略。
当然，在网络传输方面全部自己来做基本不现
实，找提供推流服务的CDN服务商提供解决方案是最好的选择。据了解，阿里云是国内唯一能自研CDN缓存服务器的厂商，性能非常有保障。当然，大多数直播
平台都会同时接入多个视频云服务提供商，这样可以做拉流线路互备，对推流后视频集群再进行优化也可提高直播的流畅性和稳定性。
二、服务端处理需要做哪些工作？
要想适配各终端和平台，服务端还需要对流进行转码，如支持RTMP、HLS、FLV等格式拉流，支持一路转多路适配不同网络和分辨率的终端设备。
1、截图、录制、水印
像
阿里云等云服务商都提供了实时转码技术，将用户推流码率较高（比如720P）实时转化成较低清晰度（比如360P）的流以适应播放端的需求。如果要自己搭
建实时转码系统，这个成本是极高的，一台8核设备只能实时转10路流，如果一个正常的直播平台有1000路流，就需要100台设备，加上后期的运维成本，
一般公司就吃不消了。
2、鉴黄
2016
年4月14日，文化部查出了斗鱼、虎牙、YY、熊猫TV、六间房、9158等涉嫌提供含宣扬淫秽、暴力、教唆犯罪的网络直播平台，被列入查处名单。政府介
入管制有利于直播行业打造健康的生态，进入良性发展。这也意味着为了安全直播产品鉴黄成了必需环节，使用技术手段去鉴黄是移动直播平台必然采用的方案。
市面上提供鉴黄服务的方案主要有两种：
第一种是对视频进行截图，然后对图片进行鉴黄，返回鉴黄结果和分值。典型的企业有阿里（绿网）、图谱科技，他们目前都支持直接传入视频，经过服务端分析返回结果。通常由业务系统接入鉴黄服务，根据鉴黄结果对直播流进行控制，如切断直播流、封禁账号等。
第二种是和CDN结合，直接对直播流进行分析，识别结果分为色情、疑似色情、性感和正常，业务系统根据识别结果直接控制直播流。典型的企业是Viscovery，这套方案的优点是实时性保证比较好，缺点是必须部署到CDN或自己的机房，使用成本相对高一些。
还
有一种一站式直播解决方案提供商，他们的做法是，用户只需在控制台对鉴黄服务进行配置就可以针对每个应用、每一路直播流进行实时审核。在控制台中，云服务
商实时将鉴黄结果返回，用户可以直接查看色情直播和违规界面的截图，同时可以对直播流进行控制，切断问题直播流。该服务商还提供了短信、邮件和站内信功
能，避免漏掉任何一个非法视频，给平台造成损失，我们就使用了这种方式。
三、播放器端需要做哪些工作？
在播放器端如何做到秒开，直播过程中保证画面和声音清晰度的同时，稳定、流程、无卡顿的直播流量，这些工作都需要播放器端配合服务端来做优化，做到精确调度。
1、拉流
拉
流实际是推流的逆过程。首先通过播放端获取码流，标准的拉流格式有RTMP、HLS、FLV等。RTMP是Adobe的专利协议，开源软件和开源库都支持
的比较好，如开源的librtmp库，播放端只要支持flashPlayer的就能非常简单的播放RTMP直播，直播延迟一般在1–3秒。
HLS
是苹果提出的基于HTTP的流媒体传输协议，HTML5可以直接打开播放，通过微信、QQ等软件分享出去，用户也可以直接观看直播，可以说移动直播
app，HLS拉流协议是必须支持的，缺点是延迟通常大于10秒。FLV（HTTP-FLV）协议是使用HTTP协议传输流媒体内容的一个协议，也不用担
心被Adobe的专利绑架，直播延迟同样可以做到1–3秒。
各拉流协议的差异：
我们使用的云服务的直播拉流技术提供了以上三种格式，满足不同业务场景的需求，如对即时性要求较高或有互动需求的可以采用RTMP或FLV格式进行直播拉流播放；对于有回放或跨平台需求的，推荐使用HLS。当然，三种协议是可以同时使用的，分别用到自己的场景就可以了。
2、解码和渲染
拉
流获取封装的视频数据后，必须通过解码器解码、渲染后才能在播放器上播放。它是编码的逆过程，是指从音视频的数据中提取原始数据。前面介绍的H.264和
H.265编码格式都是有损压缩，所以在提取后的原始数据，并非原始采样数据，存在一定的信息丢失。因此，在视频体积最小的情况下通过各种编码参数保留最
好的原始画面，成为了各视频公司的核心机密。
考虑对高清的支持，解码肯定还是要选择硬解码的。前面介绍过，iOS系统由于硬件比较单一、比较封闭，支持的比较好，Android系统由于平台差异非常大，编解码要完全兼容各平台还需要很多工作要做。
四、移动直播中的交互系统
移
动直播中最常见的交互有聊天室（弹幕）、点赞、打赏和礼物等，交互系统涉及消息的实时性和互动性，在技术实现上大多是使用IM的功能来实现的。对于在线人
数比较多的房间，弹幕消息量是非常大，主播与用户其实都看不过来，为了缓解服务器压力，在产品策略需要做一些必要的优化。
1、聊天室
移
动直播中的弹幕交互是用户和主播互动的主要方式，实际上就是IM中的聊天室功能。聊天室和群聊功能类似，但聊天室的消息是不需要分发给不在线的用户的，历
史消息也不需要查看，用户只有进入聊天室后才能查看聊天消息和群成员信息。面对复杂多变的网络状况，还需要根据用户位置就近选择近对应运营商的单线机房接
入弹幕消息服务，让弹幕更及时。
2、礼物系统
礼物系统更是绝大多数移动直播平台的标配了，它是这些平台主要的收入来源。送礼物的形式也增强了用户和主播之间的互动交流，也是主播依赖平台的最主要原因。
礼物的收发在技术实现上也是用聊天室接口做的，通常采用IM中的自定义消息实现，当用户收到或发送礼物时将自定义消息对应的礼物图形渲染出来。
以上就是我们在使用了第三方SDK服务后总结出来的直播产品经验，希望能帮助到创业者和从业者们。
