直播視頻流實時轉發方法與流程
2024-04-03 18:31:05
本發明涉及實時直播，尤其涉及視頻流實時轉發技術。
背景技術：
隨著實時直播技術的發展，帶來了巨大的商機。但是用戶觀看直播時，僅僅能收看自己地域的直播，例如，在中國想要看YOUTUBE上的直播時，通過特定軟體到YOUTUBE網站來收看直播，不僅步驟繁瑣，容易卡頓，更糟糕的是用戶看直播時斷時續，一個5分鐘的直播都無法正常看完。並且，用戶往往需要註冊大量帳號，登錄各個視頻平臺來收看直播節目，而沒有一個統一的平臺來收看直播，十分不方便。並且，電腦用戶看不了手機視頻平臺的視頻節目，手機用戶看不了電腦視頻平臺的視頻節目。
有必要進一步改進直播視頻流的轉發方法，使收看直播更加便捷。
技術實現要素：
本發明之目的是一種直播視頻流實時轉發方法，其能夠實現一直播流多平臺分發，提高直播能允許的最大用戶數量，減少了直播卡頓，還能夠跨平臺跨地域收看直播，另外，能夠支持多種協議轉發，一直播流多類終端均可收看。
本發明提供一種直播視頻流實時轉發方法，用於將一個源直播流可以實時轉發到多個目標，包括：
請求直播：客戶端發送標準的RTMP請求來向直播流伺服器請求一個源直播流，其中，直播流伺服器用於獲取源直播流；
中繼流：直播流伺服器將源直播流中繼到一個或者多個遠程伺服器；
發送客戶請求：作為中繼的轉發伺服器發送標準的RTMP客戶請求給遠程伺服器，其中，客戶請求包括描述流請求、設置流請求和播放流請求；
接收流並發送推送請求：當遠程伺服器同意轉發伺服器的客戶請求時，轉發伺服器開始接受源直播流，以及根據直播目的地的需求將源直播流轉碼為相應的目的直播流，向目的直播流的中繼配置中預設的所有目的流媒體伺服器發送推送請求，其中，目的流媒體伺服器包括CDN、第三方直播雲和視頻分享網站；
推送流：相應的目的流媒體伺服器同意推送請求時，轉發伺服器通過RTMP、RTP和MPEG-TS協議向相應的目的流媒體伺服器推送目的直播流。
作為優選方式，本發明提供一種直播視頻流實時轉發方法，其中，發送推送請求包括：
創建輸入流：轉發伺服器在發送推送請求時，通過tcp或udp流媒體協議建立輸入流；
獲取並發布輸入流：轉發伺服器通過開啟udp、rtp、rtsp、rtmp或hls流媒體服務，從ffmpeg和live555獲取推送過來的實時視頻流(輸入流)並發布到rtmp和hls目的流媒體伺服器，其中，ffmpeg和live555用於將接收rtsp或者字節碼流並轉為flv格式發布到目的流媒體伺服器。
作為優選方式，本發明提供一種直播視頻流實時轉發方法，還包括：
二次推送流，目的流媒體伺服器通過rtmp和hls協議向觀眾的直播終端推送目的直播流。
作為優選方式，本發明提供一種直播視頻流實時轉發方法，其中，轉發伺服器為nginx伺服器，包括：
rtmp模塊，用於發布rtmp直播、錄播及hls。
作為優選方式，本發明提供一種直播視頻流實時轉發方法，其中，rtmp模塊包括：
ffmpeg模塊，用於流媒體後期處理。
作為優選方式，本發明提供一種直播視頻流實時轉發方法，其中，流媒體後期處理包括：
解封裝，將視頻音頻數據包拆分為視頻碼流和音頻碼流；
編輯視頻碼流和音頻碼流，對視頻碼流和音頻碼流進行添加、修改和轉碼處理；
重封裝，將視頻碼流和音頻碼流合成視頻音頻數據包。
作為優選方式，本發明提供一種直播視頻流實時轉發方法，其中，添加、修改和轉碼處理包括：
轉碼率、轉幀率和增加水印，以適應不同的直播終端。
作為優選方式，本發明提供一種直播視頻流實時轉發方法，其中，視頻分享網站包括：
百度視頻、愛奇藝視頻網、快播視頻網、一一影院、神馬電影網、80電影天堂網、西瓜影視、天空影院、六間房、女生影院、奇熱網、優酷、土豆、騰訊視頻、bilibili、youtube和niconico。
作為優選方式，本發明提供一種直播視頻流實時轉發方法，其中，第三方的CDN包括：
微信公眾號的CDN、騰訊雲的CDN、UCloud的CDN和阿里雲伺服器的CDN。
作為優選方式，本發明提供一種直播視頻流實時轉發方法，其中，第三方直播雲包括：
百度雲、愛豆子、cc視頻、阿里雲、華為企業雲、新浪雲和百視通。
本發明提供的一種直播視頻流實時轉發方法，能夠通過多種協議將直播流分發到一個或者多個直播伺服器、直播雲或者CDN上，實現一直播流多平臺分發，提高了直播能允許的最大用戶數量，減少了直播卡頓。並且，本發明實現了跨平臺跨地域收看直播，一直播流多類終端均可收看。本發明一方面一個源直播流可以實時轉發到多個目標，提高受眾群體。另一方面轉發之後同時實現了視頻流的冗餘備份，防止單一視頻流出現問題而造成直播中斷，提高了系統可用性。此外，本發明能適配多種通用目標環境，比如CDN、第三方直播雲、視頻分享網站APP等。並且，本發明支持多種協議轉發，包括RTMP、RTP和MPEG-TS協議。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅用於解釋本發明的構思。
圖1為本發明直播視頻流實時轉發方法的示意框圖；
圖2為本發明直播視頻流實時轉發方法的步驟流程圖；
圖3為本發明直播視頻流實時轉發方法的結構示意圖。
附圖標記匯總：
1、直播發起方 2、直播雲 21、流媒體伺服器
3、CDN 4、第三方直播雲 5、視頻分享網站
6、直播終端
具體實施方式
在下文中，將參照附圖描述本發明的直播視頻流實時轉發方法的實施例。
在此記載的實施例為本發明的特定的具體實施方式，用於說明本發明的構思，均是解釋性和示例性的，不應解釋為對本發明實施方式及本發明範圍的限制。除在此記載的實施例外，本領域技術人員還能夠基於本申請權利要求書和說明書所公開的內容採用顯而易見的其它技術方案，這些技術方案包括對在此記載的實施例做出任何顯而易見的替換和修改的技術方案。
本說明書的附圖為示意圖，輔助說明本發明的構思，示意性地表示各部分的相互關係。相同或相似的參考標記用於表示相同或相似的部分。
參見圖1和圖2，本發明提出的一種直播視頻流實時轉發方法，用於將一個源直播流可以實時轉發到多個目標，包括：
步驟1為S1請求直播：客戶端發送標準的RTMP請求來向直播流伺服器1請求一個源直播流，其中，直播流伺服器1用於獲取源直播流；
步驟2為S2中繼流：直播流伺服器1將源直播流中繼到一個或者多個遠程伺服器(流媒體伺服器21)；
步驟3為S3發送客戶請求：作為中繼的轉發伺服器(流媒體伺服器21)發送標準的RTMP客戶請求給遠程伺服器，其中，客戶請求包括描述流請求、設置流請求和播放流請求；
步驟4為S4接收流並發送推送請求：當遠程伺服器同意轉發伺服器的客戶請求時，轉發伺服器開始接受源直播流，以及根據直播目的地的需求將源直播流轉碼為相應的目的直播流，向目的直播流的中繼配置中預設的所有目的流媒體伺服器發送推送請求，其中，目的流媒體伺服器包括CDN3、第三方直播雲4和視頻分享網站5；
步驟5為S5推送流：相應的目的流媒體伺服器同意推送請求時，轉發伺服器通過RTMP、RTP和MPEG-TS協議向相應的目的流媒體伺服器推送目的直播流。
在本實施例中，流媒體伺服器21可以設置在直播雲上2。本地視頻可以直接通過流媒體伺服器21解碼並推送視頻流。可以通過開啟udp/rtp/rtsp/rtmp/hls等等流媒體服務，從ffmpeg/live555獲取推送過來的實時視頻流並發布到rtmp/hls直播流並推送(可以邊直播邊保存)。
rtmp和hls這兩種是web領域主流的流媒體協議。使用rtp或rtsp協議的一般都是監控。rtmp基於tcp協議，rtmp能夠保持3秒左右延遲。hls是基於http協議，所以實時性特別差。轉發伺服器通過RTMP、RTP和MPEG-TS協議向相應的目的流媒體伺服器推送目的直播流時，如果實時性的要求較高，建議使用基於udp協議的流媒體協議。
基於tcp和udp兩種流媒體協議區別就是tcp會強制同步，而udp僅僅將數據發出去而不同步。因此，轉發伺服器在發送推送請求時，如果系統要求強同步但實時性要求不高則使用tcp協議。如果系統要求強實時性弱同步就則使用udp。
參見圖3，可以採用nginx伺服器，它提供的rtmp模塊可以發布rtmp直播、錄播及hls，nginx可以把ffmpeg整合進去方流媒體後期處理(例如：加水印等)。
本發明可以通過java實現，其中，通過java調用ffmpeg，兩種方式如下：
1、通過javaCV1.2來實現：javaCV1.2支持通過javacpp調用ffmpeg，javaCV目前整合了8種流媒體處理框架，是安卓和javaEE平臺不可或缺的強大流媒體處理利器。
2、通過javaAV來實現：javaAV(目前最新0.7，release最新0.5)提供了對java調用ffmpeg的支持，當前已停止更新。
本發明不使用原生java(或者說自帶自動垃圾回收機制的語言)的流媒體框架來實現，其原因來自java引以為豪的自動垃圾回收機制(GC)。
java的自動垃圾回收機制一方面使得系統產生大量對象後佔據的內存資源得不到及時釋放，於是虛擬機內存溢出。另一方面會產生大量對象導致GC滿負荷運行進行資源回收，會嚴重佔用系統資源，導致系統運行遲滯，影響系統運行性能和實時性等等。
本發明提供的一種直播視頻流實時轉發方法，可以很方便的管理轉發到目標的伺服器或者雲的狀態，比如禁用、等待、啟用或者已出錯等。並且，本發明能夠通過多種協議將直播流分發到一個或者多個直播伺服器、直播雲2或者CDN3上，實現一直播流多平臺分發，提高了直播能允許的最大用戶數量，減少了直播卡頓。本發明還實現了跨平臺跨地域收看直播，一直播流多類終端均可收看。通過本發明的實時轉發技術，一方面一個源直播流可以實時轉發到多個目標，提高受眾群體。另一方面轉發之後同時實現了視頻流的冗餘備份，防止單一視頻流出現問題而造成直播中斷，提高了系統可用性。此外，本發明能適配多種通用目標環境，比如CDN3、第三方直播雲4、視頻分享網站5的APP等。並且，本發明支持多種協議轉發，包括RTMP、RTP和MPEG-TS協議。因此，本發明有效解決了直播流多渠道分發的問題，能獲得更多受眾，同時增加冗餘備份功能，大大提高了系統可用性。
本實施例進一步優選地，提供了一種直播視頻流實時轉發方法，其中，發送推送請求包括：
創建輸入流：轉發伺服器在發送推送請求時，通過tcp或udp流媒體協議建立輸入流；
獲取並發布輸入流：轉發伺服器通過開啟udp、rtp、rtsp、rtmp或hls流媒體服務，從ffmpeg和live555獲取推送過來的實時視頻流(輸入流)並發布到rtmp和hls目的流媒體伺服器，其中，ffmpeg和live555用於將接收rtsp或者字節碼流並轉為flv格式發布到目的流媒體伺服器。
本實施例進一步優選地，提供了一種直播視頻流實時轉發方法，還包括：
二次推送流，目的流媒體伺服器通過rtmp和hls協議向觀眾的直播終端6推送目的直播流。
本實施例進一步優選地，提供了一種直播視頻流實時轉發方法，其中，轉發伺服器為nginx伺服器，包括：
rtmp模塊，用於發布rtmp直播、錄播及hls。
本實施例進一步優選地，提供了一種直播視頻流實時轉發方法，其中，rtmp模塊包括：
ffmpeg模塊，用於流媒體後期處理。
本實施例進一步優選地，提供了一種直播視頻流實時轉發方法，其中，流媒體後期處理包括：
解封裝，將視頻音頻數據包拆分為視頻碼流和音頻碼流；
編輯視頻碼流和音頻碼流，對視頻碼流和音頻碼流進行添加、修改和轉碼處理；
重封裝，將視頻碼流和音頻碼流合成視頻音頻數據包。
本實施例進一步優選地，提供了一種直播視頻流實時轉發方法，其中，添加、修改和轉碼處理包括：
轉碼率、轉幀率和增加水印，以適應不同的直播終端6。
本實施例進一步優選地，提供了一種直播視頻流實時轉發方法，其中，視頻分享網站5包括：
百度視頻、愛奇藝視頻網、快播視頻網、一一影院、神馬電影網、80電影天堂網、西瓜影視、天空影院、六間房、女生影院、奇熱網、優酷、土豆、騰訊視頻、bilibili、youtube和niconico。
本實施例進一步優選地，提供了一種直播視頻流實時轉發方法，其中，第三方的CDN3包括：
微信公眾號的CDN3、騰訊雲的CDN3、UCloud的CDN3和阿里雲伺服器的CDN3。
本實施例進一步優選地，提供了一種直播視頻流實時轉發方法，其中，第三方直播雲4包括：
百度雲、愛豆子、cc視頻、阿里雲、華為企業雲、新浪雲和百視通。
以上對本發明的直播視頻流實時轉發方法進行了說明。對於本發明的直播視頻流實時轉發方法涉及的裝置的具體特徵可以根據本發明披露的特徵的作用進行具體設計，這些設計均是本領域技術人員能夠實現的。而且，本發明披露的各技術特徵並不限於已披露的與其它特徵的組合，本領域技術人員還可根據本發明之目的進行各技術特徵之間的其它組合，以實現本發明之目的為準。