流媒体协议:你需要知道的一切(更新)

2022年1月20日 by

 

一个人按下播放按钮,周围列出了流媒体协议, 包括:破折号, CMAF, 低延迟HLS, MPEG-DASH, 苹果HLS, RTSP和RTP, 和SRT.
 

什么是协议?

协议是一个 一组管理数据传输的规则 从一个通信系统到另一个. 这些协议层叠在另一层之上,形成协议栈. 这样,每一层的协议可以专注于特定的功能,并相互协作. 最低的一层作为基础,上面的每一层都增加了复杂性.

你可能听说过IP地址,它代表互联网协议. 这个协议构造了设备如何使用互联网进行通信. Internet协议位于网络层. 它通常在传输层由传输控制协议(TCP)覆盖, 应用层的超文本传输协议(HTTP).

 
协议层和数据单元
 

这七层——包括物理层面, 数据链路, 网络, 运输, 会话, 演讲, 应用是由 国际标准化组织(IS0)的开放系统互连模型,如上所示.

 

什么是流媒体协议?

每次你观看直播或点播视频时, 视频流协议用于在互联网上传递数据. 它们可以位于应用程序层、表示层和会话层.

在线视频传输使用流协议和基于http的协议. 流媒体协议如 实时消息传递协议(RTMP) 使用专用的流媒体服务器传输视频, 而基于http的协议依赖于常规的web服务器来优化观看体验和快速扩展. 最后,新兴的基于http的技术,如 苹果的低延迟HLS 通过巴黎人官方App下载大规模的低延迟流,寻求提供这两个选项的最佳选择.

 

表的内容

 

UDP与. TCP:快速背景

UDP (User Datagram Protocol)和TCP (Transmission Control Protocol)都是互联网协议套件的核心组件, 驻留在传输层. 用于流媒体的协议位于这些之上. UDP和TCP在质量和速度方面存在差异,因此值得进一步研究.

UDP和TCP之间的主要区别在于TCP在传输数据时需要三次握手. 发起者(客户端)请求接受者(服务器)启动一个连接, 承诺人响应, 发起者确认响应,并在两端之间维护会话. 因此,TCP协议具有较好的可靠性,可以解决丢包和排序问题. 另一方面,UDP开始时不需要任何握手. 它不受任何带宽限制地传输数据,使其速度更快,风险也更大. 因为UDP不巴黎人官方App下载重传, 包订购, 或错误检查, 有可能 网络故障破坏了传输中的数据.

像安全可靠传输(SRT)这样的协议通常使用UDP, 而像HTTP Live Streaming (HLS)这样的协议使用TCP.

图表比较UDP和TCP的好处
改编自 http://microchipdeveloper.com/tcpip:tcp-vs-udp
 

选择流协议时的注意事项

选择正确的媒体流协议,首先要定义您想要实现的目标. 延迟、播放兼容性和观看体验都可能受到影响. 更重要的是,内容发布者从捕获到回放并不总是坚持相同的协议. 许多广播器使用RTMP从编码器到服务器,然后 将流转换为自适应的基于http的格式.

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视频流的首选协议是什么?

 

传统视频流协议

 

基于http的自适应协议

 

新技术

 

传统视频流协议

传统的流协议,如RTSP和RTMP,巴黎人官方App下载低延迟流. 但是它们在大多数端点上并没有得到原生的巴黎人官方App下载.g.浏览器、移动设备、电脑和电视). 今天, 这些流媒体格式最适合在IP摄像机或编码器和专用媒体服务器之间传输视频.

 
流延迟和交互连续体
 

如上所示, RTMP传输视频的速度与有线广播大致相同——只需5秒多一点. RTSP和RTP更快,大约2秒. 这两种格式都是通过使用火龙带方式来传输数据,而不需要本地下载或缓存,从而达到这样的速度. 但是因为很少有玩家巴黎人官方App下载RTMP和RTSP, 它们并没有为大规模的观看体验进行优化. 许多广播商选择使用像RTMP这样的有状态协议将实时流传输到媒体服务器. 从那里,他们可以  它变成了一种基于http的技术,用于多设备交付.

 

Adobe RTMP

Adobe在 流的黎明. 该协议可以在专用的流媒体服务器和Adobe Flash 球员之间传输音频和视频数据. 可靠和高效,这对于直播来说非常有效. 但开放标准和自适应比特率流最终挤掉了RTMP. 不祥之兆是 Adobe宣布了Flash的死亡 ——该计划于2020年正式结束.

而闪电侠的生命已经过期了, 而使用RTMP作为视频贡献则不能这样说. RTMP编码器仍然是许多内容生产者的首选, 尽管最后一英里传输的专有协议已经失宠了.

 
 

 

RTSP和RTP

与RTMP一样,RTSP和RTP描述了一种用于视频贡献的老式技术. RTSP和RTP经常可以互换使用. 但需要明确的是:RTSP是一种表示层协议,允许终端用户通过暂停和播放功能来命令媒体服务器, 而RTP是用来移动数据的传输协议.

安卓和iOS设备没有现成的rtsp兼容播放器, 这是另一个很少用于回放的协议. 尽管如此,RTSP仍然是许多国家的标准 监测 以及闭路电视(CCTV)架构. 为什么? 原因很简单. RTSP巴黎人官方App下载仍然无处不在 IP摄像机.

 
 
  • 视频编解码器: H.265(预览),H.264年,VP9 VP8
  • 音频编解码器: AAC AAC- lc HE-AAC+ v1 & Speex v2, MP3, 作品, Vorbis
  • 播放兼容性: 不广泛巴黎人官方App下载(Quicktime播放器和其他RTSP/ rtp兼容的播放器, VideoLAN VLC媒体播放器, 3 gpp-compatible移动设备)
  • 好处: 低延迟,大多数IP摄像头都巴黎人官方App下载
  • 缺点: 不再用于向终端用户发送视频
  • 延迟: 2秒
  • 变体格式: RTP、RTCP(实时控制协议)和RTSP的整个栈通常被称为RTSP
 

自适应基于http的流媒体协议

在HTTP上部署的流在技术上不是“流”.” 相反,它们是通过常规的web服务器进行渐进式下载. 使用 自适应比特率流, 基于http的协议提供了最好的视频质量和观众体验——无论连接如何, 软件, 或设备. 一些最常见的基于http的协议包括 MPEG-DASH苹果的HLS.

 

苹果HLS

因为苹果是互联网连接设备领域的主要参与者, 因此,苹果的HLS协议在数字视频领域占据主导地位. 首先,协议巴黎人官方App下载 自适应比特率流这是观众体验的关键. 更重要的是, 通过HLS传送的流将在大多数设备上播放,从而确保了大量受众的可访问性.

HLS的巴黎人官方App下载最初仅限于iOS设备,如iphone和ipad, 但是,本地巴黎人官方App下载已经被添加到许多平台上. 所有谷歌Chrome浏览器, 和安卓一样, Linux, 微软, 和MacOS设备, 是否可以播放使用HLS传送的流.

 
 
  • 视频编解码器: H.265, H.264
  • 音频编解码器: AAC-LC, he - aac + v1 & v2, xHE-AAC, Apple loss, FLAC
  • 播放兼容性: Great (所有谷歌Chrome浏览器; 安卓, Linux, 微软, 和MacOS设备; several set-top boxes, 智能电视, 和其他玩家)
  • 好处: 自适应比特率,得到广泛巴黎人官方App下载
  • 缺点: 体验质量优先于低延迟
  • 延迟: 6-30秒(只有在调整时才能降低延迟)
  • 变体格式: 低延迟HLS(见下文),PHLS(受保护的HTTP实时流媒体)

低延迟HLS

低延迟HLS (LL-HLS)是最新和最伟大的技术 低延迟流. 该专有协议承诺在全球范围内提供不到3秒的数据流. 它还提供了对现有客户机的向后兼容性.

换句话说, 它的设计是为了提供同样的简单性, 可伸缩性, 和质量的HLS -同时显著减少延迟. 在巴黎人官方App下载,巴黎人官方App把这种组合称为流媒体三连胜.

即便如此, 低延迟HLS的成功部署需要供应商在整个视频传输生态系统中进行集成. 巴黎人官方App下载仍然缺乏,低延迟HLS的大规模部署非常少.

  • 播放兼容性: 任何未针对低延迟HLS进行优化的玩家都可能回到标准(更高延迟)的HLS行为
    • hls兼容的设备包括MacOS, 微软, 安卓, 和 Linux devices; all Google Chrome browsers; several set-top boxes, 智能电视, 和其他玩家
  • 好处: 低延迟、可伸缩性和高质量……哦,巴黎人官方App提到向后兼容性了吗?
  • 缺点: 作为一个新兴的规范,供应商仍然在实现巴黎人官方App下载
  • 延迟: 2秒以内

 

MPEG-DASH

MPEG-DASH是一个独立于供应商的HLS替代品. 基本上,DASH提供了一个非专有选项,确保了相同的可伸缩性和质量. 而是因为苹果倾向于优先考虑自己的技术堆栈, 在众多苹果设备中,DASH的巴黎人官方App下载只是次要的.

 
 
  • 视频编解码器: Codec-agnostic
  • 音频编解码器: Codec-agnostic
  • 播放兼容性: Good (All 安卓 devices; most post-2012 Samsung, 飞利浦, 松下, 和 Sony TVs; Chrome, Safari, 和火狐浏览器)
  • 好处: 独立于供应商的自适应比特率国际标准
  • 缺点: iOS或Apple TV不巴黎人官方App下载
  • 延迟: 6-30秒(只有在调优时才能降低延迟)
  • 变体格式: 通用加密

 

DASH的低延迟CMAF

DASH的低延迟CMAF是另一种用于加速基于http的视频传输的新兴技术. 尽管它还处于起步阶段, 通过使用更短的数据段,该技术有望实现超高速视频的大规模传输. 也就是说, 许多供应商已经优先巴黎人官方App下载低延迟HLS,而不是低延迟CMAF.

  • 播放兼容性: 任何未针对《巴黎人官方App下载》的低延迟CMAF进行优化的玩家都可能会回到标准(更高延迟)的DASH行为中
  • 好处: 低延迟满足基于http的流
  • 缺点: 作为一个新兴的规范,供应商仍然在实现巴黎人官方App下载
  • 延迟: 3秒以内

 

微软平滑流

微软在2008年开发了用于Silverlight播放器应用的微软平滑流. 它巴黎人官方App下载对所有微软设备的自适应交付. 该协议无法与其他基于http的格式竞争,因此正在被淘汰. 其实,在巴黎人官方App 2021视频流延迟报告在美国,只有5%的受访者使用Smooth Streaming.

你目前使用的是哪种流媒体格式?

在最后一英里传输和回放中,比较不同流协议使用的图表, 以HLS为首, 其次是MPEG-DASH和WebRTC.

 

Adobe HDS

HDS是为Flash 球员而开发的第一个自适应比特率协议. 因为Flash已经不复存在,它也在慢慢消亡. 不相信巴黎人官方App? 看看上面的图表.

 

新技术

最后但同样重要的是,WebRTC和SRT等新技术有望改变现状. 类似于DASH的低延迟CMAF和苹果的低延迟HLS, 这些协议在设计时考虑到了延迟.

 

SRT

这种开源协议被认为是一种经过验证的专有传输技术的替代方案——有助于提供可靠的流, 不管网络质量如何. 它直接与RTMP和RTSP竞争第一英里解决方案, 但它仍被用作编码器, 解码器, 玩家添加巴黎人官方App下载.

从恢复丢失的包到保留定时行为, SRT旨在解决视频在公共互联网上的贡献和分发的挑战. 它迅速席卷了整个行业. SRT证明的一个交互式用例是2020年的虚拟NFL选秀.  美国橄榄球联盟(NFL)使用这种改变游戏规则的技术连接了600个直播,这是第一个完全虚拟的 事件.

 
 
  • 视频编解码器: Codec-agnostic
  • 音频编解码器: Codec-agnostic
  • 播放兼容性: 有限公司(VLC Media 球员, FFPlay, Haivision Play Pro, Haivision Play, Larix 球员, Brightcove)
  • 好处: 亚优网络上的高质量、低延迟视频
  • 缺点: 不广泛巴黎人官方App下载视频播放
  • 延迟: 3秒或更短,根据您希望换取数据包丢失的延迟时间进行调整

 

WebRTC

作为目前最快的技术, WebRTC提供几乎即时的语音和视频流到任何主流浏览器. 它也可以端到端使用,从而与之竞争 摄取交付 协议. 该框架是为纯粹基于聊天的应用程序设计的, 但现在它正在寻找更多样化的方式 用例.

可伸缩性对WebRTC来说仍然是一个挑战,所以你需要使用像这样的解决方案 巴黎人官方App下载的实时流媒体规模功能 为了克服这个.

 
 
  • 视频编解码器: H.264年,VP8 VP9
  • 音频编解码器: 直接督导下的作品,iLBC
  • 播放兼容性: Chrome、Firefox和Safari巴黎人官方App下载WebRTC,无需任何插件
  • 好处: 超级快,基于浏览器
  • 缺点: 专为视频会议而设计,没有规模
  • 延迟: 子- 500毫秒
   

结论:如何选择最佳的流媒体视频协议

协议的不同之处在于:

  • 可伸缩性
  • 延迟
  • 体验质量(启用自适应比特率等.)
  • 使用(首英里贡献vs. 最后一英里交付)
  • 回放的巴黎人官方App下载
  • 专有的和. 开源
  • 编解码器的需求

根据上面的考虑,你很容易就能找到最适合你的.

RTMP和SRT是很好的选择 第一英里的贡献,而DASH和HLS在这方面都处于领先地位 回放. 低延迟HLS和WebRTC确保更快的交付, 因此,在部署交互式视频环境时,您需要考虑它们.

工作流程:流媒体协议

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关于Traci Ruether

Traci Ruether是科罗拉多州B2B技术作家,担任巴黎人官方App下载的内容营销经理. 她的背景是流媒体和网络基础设施. 除了写作,特蕾西还喜欢烹饪、园艺,和家人一起度过宝贵的时光. 跟着她…… 查看更多