iOS动手做一个直播(原理篇)

开篇

传输简单示意图

上篇文章主要给出了代码，但是并没有详细说明直播相关的知识，这篇文章就说一下直播的相关理论知识。附上 直播代码篇地址。

推流

腾讯直播平台,阿里直播平台,百度直播平台提供均为RTMP的推流和HLS/RTMP等拉流.
推流是一个直播不可缺少的成分，说起推流都会说基于RTMP协议，那什么是RTMP呢？
RTMP全称：Real Time Messaging Protocol(实时消息传送协议)
1）、工作在TCP之上的明文协议，使用端口1935；
2）、RTMPT封装在HTTP请求之中，可穿越防火墙；
3）、RTMPS类似RTMPT，但使用的是HTTPS连接；
RTMP协议是被Flash用 于对象、视频、音频的传输。这个协议建立在TCP协议或者轮询HTTP协议之上。RTMP协议就像一个用来装数据包的容器，这些数据既可以是AMF格式的 数据，也可以是FLV中的视音频数据。一个单一的连接可以通过不同的通道传输多路网络流，这些通道中的包都是按照固定大小的包传输的。

直播中常见的协议还有

• RTSP(Real Time Streaming Protocol，实时流传输协议)：定义了一对多应用程序 如何有效地通过IP网络传送多媒体数据。

• RTP(Real-time Transport Protocol，实时传输协议)：RTP是针对多媒体数据流的一种传输层协议，详细说明了在互联网上传递音频和视频的标准数据包格式。RTP协议常用于流媒体系统（配合RTCP协议），视频会议和一键通系统（配合H.323或SIP），使它成为IP电话产业的技术基础。

• RTCP(Real-time Transport Control Protocol，实时传输控制协议）：RTCP是RTP的配套协议，为RTP媒体流提供信道外的控制。RTCP和RTP一起协作将多媒体数据打包和发送，定期在多媒体流会话参与者之间传输控制数据。
  RTCP的主要功能是为RTP所提供的服务质量（QoS）提供反馈，收集相关媒体连接的统计信息，例如传输字节数，传输分组数，丢失分组数，单向和双向网络延迟等等。网络应用程序可以利用RTCP所提供的信息来提高服务质量，比如限制流量或改用压缩比小的编解码器。

步骤

在客户端上要完成直播视频的采集及RTMP上推，主要需要以下几个步骤：
1.音视频的采集；
2.对视频进行H264编码，对音频进行AAC编码；
3.对编码后的音、视频数据进行FLV封包；
4.建立RTMP连接并上推到服务端。
而在将原始视频编码过程中，有两种方案：一种是利用第三方库FFmpeg 进行编码，一种是利用iOS自身的AVAssetWriter 或VideoToolBox.framework的VTCompressionSession进行编码。FFmpeg因其跨平台及功能丰富等诸多优势，被广泛使用。而使用AVAssetWriter编码需要将视频写入本地文件，然后通过实时监听文件内容的改变，读取文件并处理封包。从iOS8开始，VideoToolBox提供了硬件编码支持，可以使用VTCompressionSession进行编码。

H264编码与AAC编码

• H.264编码
  还记得之前的一次面试中，谈到H264编码，当时完全不知道(-_-`).
  H264是一种高压缩率的编码标准，如何压缩嘞？一般的视频采集都是25帧/秒，也就是每秒截图25次，其实每一张图片的内容都相差不大，压缩的办法就是利用算法，只将每张图片变动差异化的部分保存下来，这样视频文件就小多了。这里放几篇学习的文章，了解 H.264 编码,iOS8系统H264视频硬件编解码说明,H.264硬编码代码。
• AAC编码
  iOS音频AAC视频H264编码 推流最佳方案

服务器的搭建

说了这么多到服务器的搭建了，这里提供两个流媒体服务器搭建的地址，按照这个地址我们可以自己搭建服务器进行推流。因为过程和截图实在是比较详细，我就不再重复截图一遍了，传送门：iOS基于RTMP 的视频推流 与
HLS-搭建Nginx流媒体服务器(3)以及IOS手机直播Demo技术简介。需要知道的就是，现在直播应用，采用RTMP协议居多，也有部分使用HLS协议。
采用RTMP协议，就要看下它与流媒体服务器交互的过程，RTMP协议的默认端口是1935，采用TCP协议。并且需要了解FLV的封装格式。

拉流

直播测试的实现的总体思路大致就是，(开源推流框架：腾讯，优酷等)+ (Nginx+RTMP) + (ijkplayer)。
我们要实现我们的直播播放，就是把获取到的数据解压缩，恢复成原始数据。解码就是将H264变成YUV，AAC变成PCM。
解码可以使用软解码，硬解码。
软解码就是利用CPU资源去解压缩数据，采用的方式是FFmpeg解码。
硬解码，对于iOS平台来说，可以使用VideoToolbox.Framework（该框架只能在iOS 8.0及以上系统使用）。为了方便我们的实现，我们采用的一般方式是第三方的SDK，网易云直播，暴风云直播，腾讯云直播，新浪云，VideoCore ，以及哔哩哔哩的ijkplayer等。
有比较多的SDk可以帮助我们去实现播放和推流 。

名词介绍

• HLS
  HTTP Live Streaming，HLS 是苹果公司QuickTime X和iPhone软件系统的一部分。它的工作原理是把整个流分成一个个小的基于HTTP的文件来下载，每次只下载一些。当媒体流正在播放时，客户端可以选择从许多不同的备用源中以不同的速率下载同样的资源，允许流媒体会话适应不同的数据速率。在开始一个流媒体会话时，客户端会下载一个包含元数据的extended M3U (m3u8) playlist文件，用于寻找可用的媒体流。
  这里介绍两个介绍比较不错的文章如何使用iOS实现《芈月传》的直播、点播、缓存？-HTTP Live Streaming (HLS)（一）,如何使用iOS实现《芈月传》的直播、点播、缓存？-HTTP Live Streaming (HLS)（二）

后记

本来还想自己多写写来着，但是知道看了一篇知乎，觉得自己确实涨了不少知识，这里放上链接，如何搭建一个完整的视频直播系统？我自己先去好好看看了。
通过我的学习与研究后续再更新吧。 转载注明出处和网址。