低延時直播應用

低延時直播應用

直播應用中，RTMP和HLS基本上可以覆蓋所有客戶端觀看，HLS主要是延時比較大，RTMP主要優(yōu)勢在于延時低。

應用場景

低延時應用場景包括：

互動式直播：譬如2013年大行其道的美女主播，游戲直播等等各種主播，流媒體分發(fā)給用戶觀看。用戶可以文字聊天和主播互動。視頻會議：SRS的DEMO就有視頻會議應用，我們要是有同事出差在外地，就用這個視頻會議開內(nèi)部會議。其實會議1秒延時無所謂，因為人家講完話后，其他人需要思考，思考的延時也會在1秒左右。當然如果用視頻會議吵架就不行。其他：監(jiān)控，直播也有些地方需要對延遲有要求，互聯(lián)網(wǎng)上RTMP協(xié)議的延遲基本上能夠滿足要求。 RTMP和延時

RTMP的特點如下：

Adobe支持得很好：RTMP實際上是現(xiàn)在編碼器輸出的工業(yè)標準協(xié)議，基本上所有的編碼器（攝像頭之類）都支持RTMP輸出。原因在于PC市場巨大，PC主要是Windows，Windows的瀏覽器基本上都支持flash，F(xiàn)lash又支持RTMP支持得灰常好。適合長時間播放：因為RTMP支持的很完善，所以能做到flash播放RTMP流長時間不斷流，當時測試是100萬秒，即10天多可以連續(xù)播放。對于商用流媒體應用，客戶端的穩(wěn)定性當然也是必須的，否則最終用戶看不了還怎么玩？我就知道有個教育客戶，最初使用播放器播放http流，需要播放不同的文件，結(jié)果就總出問題，如果換成服務(wù)器端將不同的文件轉(zhuǎn)換成RTMP流，客戶端就可以一直播放；該客戶走RTMP方案后，經(jīng)過CDN分發(fā)，沒聽說客戶端出問題了。延遲較低：比起YY的那種UDP私有協(xié)議，RTMP算延遲大的（延遲在1-3秒），比起HTTP流的延時（一般在10秒以上）RTMP算低延時。一般的直播應用，只要不是電話類對話的那種要求，RTMP延遲是可以接受的。在一般的視頻會議（參考SRS的視頻會議延時）應用中，RTMP延時也能接受，原因是別人在說話的時候我們一般在聽，實際上1秒延時沒有關(guān)系，我們也要思考（話說有些人的CPU處理速度還沒有這么快）。有累積延遲：技術(shù)一定要知道弱點，RTMP有個弱點就是累積誤差，原因是RTMP基于TCP不會丟包。所以當網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)差時，服務(wù)器會將包緩存起來，導致累積的延遲；待網(wǎng)絡(luò)狀況好了，就一起發(fā)給客戶端。這個的對策就是，當客戶端的緩沖區(qū)很大，就斷開重連。當然SRS也提供配置。 HLS低延時

主要有人老是問這個問題，如何降低HLS延遲。

HLS解決延時，就像是爬到楓樹上去捉魚，奇怪的是還有人喊，看那，有魚。你說是怎么回事。

我只能說你在參與謙哥的魔術(shù)表演，錯覺罷了。

如果你真的確信有，請用實際測量的圖片來展示出來，參考下面延遲的測量。

RTMP延遲的測量

如何測量延時，是個很難的問題，不過有個行之有效的方法，就是用手機的秒表，可以比較精確的對比延時。參考：RTMP延時測量

經(jīng)過測量發(fā)現(xiàn)，在網(wǎng)絡(luò)狀況良好時：

RTMP延時可以做到0.8秒左右（SRS也可以）。多級邊緣節(jié)點不會影響延遲（和SRS同源的某CDN的邊緣服務(wù)器可以做到）Nginx-Rtmp延遲有點大，估計是緩存的處理，多進程通信導致？GOP是個硬指標，不過SRS可以關(guān)閉GOP的cache來避免這個影響，參考后面的配置方法。服務(wù)器性能太低，也會導致延遲變大，服務(wù)器來不及發(fā)送數(shù)據(jù)?？蛻舳说木彌_區(qū)長度也影響延遲。譬如flash客戶端的NetStream.bufferTime設(shè)置為10秒，那么延遲至少10秒以上。 GOP-Cache

什么是GOP？就是視頻流中兩個I幀的時間距離。

GOP有什么影響？Flash（解碼器）只有拿到GOP才能開始解碼播放。也就是說，服務(wù)器一般先給一個I幀給Flash?？上栴}來了，假設(shè)GOP是10秒，也就是每隔10秒才有關(guān)鍵幀，如果用戶在第5秒時開始播放，會怎么樣？

第一種方案：等待下一個I幀，也就是說，再等5秒才開始給客戶端數(shù)據(jù)。這樣延遲就很低了，總是實時的流。問題是：等待的這5秒，會黑屏，現(xiàn)象就是播放器卡在那里，什么也沒有，有些用戶可能以為死掉了，就會刷新頁面?？傊?，某些客戶會認為等待關(guān)鍵幀是個不可饒恕的錯誤，延時有什么關(guān)系？我就希望能快速啟動和播放視頻，最好打開就能放！

第二種方案：馬上開始放，放什么呢？你肯定知道了，放前一個I幀。也就是說，服務(wù)器需要總是cache一個gop，這樣客戶端上來就從前一個I幀開始播放，就可以快速啟動了。問題是：延遲自然就大了。

有沒有好的方案？有！至少有兩種：

編碼器調(diào)低GOP，譬如0.5秒一個GOP，這樣延遲也很低，也不用等待。壞處是編碼器壓縮率會降低，圖像質(zhì)量沒有那么好。服務(wù)器提供配置，可以選擇前面兩個方案之一：SRS就這么做，有個gop_cache配置項，on就會馬上播放，off就低延遲。

SRS的配置項：

#?the?listen?ports,?split?by?space.
listen??????????????1935;
vhost?__defaultVhost__?{
????#?whether?cache?the?last?gop.
????#?if?on,?cache?the?last?gop?and?dispatch?to?client,
????#???to?enable?fast?startup?for?client,?client?play?immediately.
????#?if?off,?send?the?latest?media?data?to?client,
????#???client?need?to?wait?for?the?next?Iframe?to?decode?and?show?the?video.
????#?set?to?off?if?requires?min?delay;
????#?set?to?on?if?requires?client?fast?startup.
????#?default:?on
????gop_cache???????on;
}

備注：參考conf/full.conf的min.delay.com配置。

累積延遲

除了GOP-Cache，還有一個有關(guān)系，就是累積延遲。SRS可以配置直播隊列的長度，服務(wù)器會將數(shù)據(jù)放在直播隊列中，如果超過這個長度就清空到最后一個I幀：

vhost?your_vhost?{
????#?the?max?live?queue?length?in?seconds.
????#?if?the?messages?in?the?queue?exceed?the?max?length,?
????#?drop?the?old?whole?gop.
????#?default:?30
????queue_length????10;
}

當然這個不能配置太小，譬如GOP是1秒，queue_length是1秒，這樣會導致有1秒數(shù)據(jù)就清空，會導致跳躍。

有更好的方法？有的。延遲基本上就等于客戶端的緩沖區(qū)長度，因為延遲大多由于網(wǎng)絡(luò)帶寬低，服務(wù)器緩存后一起發(fā)給客戶端，現(xiàn)象就是客戶端的緩沖區(qū)變大了，譬如NetStream.BufferLength=5秒，那么說明緩沖區(qū)中至少有5秒數(shù)據(jù)。

處理累積延遲的最好方法，是客戶端檢測到緩沖區(qū)有很多數(shù)據(jù)了，如果可以的話，就重連服務(wù)器。當然如果網(wǎng)絡(luò)一直不好，那就沒有辦法了。

低延時配置

考慮GOP-Cache和累積延遲，推薦的低延時配置如下（參考min.delay.com）：

#?the?listen?ports,?split?by?space.
listen??????????????1935;
vhost?__defaultVhost__?{
????#?whether?cache?the?last?gop.
????#?if?on,?cache?the?last?gop?and?dispatch?to?client,
????#???to?enable?fast?startup?for?client,?client?play?immediately.
????#?if?off,?send?the?latest?media?data?to?client,
????#???client?need?to?wait?for?the?next?Iframe?to?decode?and?show?the?video.
????#?set?to?off?if?requires?min?delay;
????#?set?to?on?if?requires?client?fast?startup.
????#?default:?on
????gop_cache???????off;
????#?the?max?live?queue?length?in?seconds.
????#?if?the?messages?in?the?queue?exceed?the?max?length,?
????#?drop?the?old?whole?gop.
????#?default:?30
????queue_length????10;
}

當然，服務(wù)器的性能也要考慮，不可以讓一個SRS進程跑太高帶寬，一般CPU在80%以下不會影響延遲。