直播類APP開發(fā)-iOS端技術(shù)開發(fā)流程

直播類APP開發(fā)-iOS端技術(shù)開發(fā)流程，APP軟件開發(fā)分線上開發(fā)流程，分線下開發(fā)流程，一般不是技術(shù)部的屬于線上開發(fā)流程，但是線下開發(fā)流程是什么呢，就是開發(fā)技術(shù)，一款A(yù)PP開發(fā)出來也是需要技術(shù)流程的。

一、音視頻處理的一般流程：

數(shù)據(jù)采集→數(shù)據(jù)編碼→數(shù)據(jù)傳輸(流媒體服務(wù)器) →解碼數(shù)據(jù)→播放顯示

1、數(shù)據(jù)采集：

 攝像機(jī)及拾音器收集視頻及音頻數(shù)據(jù)，此時(shí)得到的為原始數(shù)據(jù)

 涉及技術(shù)或協(xié)議：

 攝像機(jī)：CCD、CMOS

拾音器：聲電轉(zhuǎn)換裝置（咪頭）、音頻放大電路

2、數(shù)據(jù)編碼：

 使用相關(guān)硬件或軟件對音視頻原始數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼處理（數(shù)字化）及加工（如音視頻混合、打包封裝等），得到可用的音視頻數(shù)據(jù)

 涉及技術(shù)或協(xié)議：

 編碼方式：CBR、VBR

編碼格式

 視頻：H.265、H.264、MPEG-4等，封裝容器有TS、MKV、AVI、MP4等

 音頻：G.711μ、AAC、Opus等，封裝有MP3、OGG、AAC等

3、數(shù)據(jù)傳輸：

 將編碼完成后的音視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，早期的音視頻通過同軸電纜之類的線纜進(jìn)行傳輸，IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)展后，使用IP網(wǎng)絡(luò)優(yōu)傳輸

 涉及技術(shù)或協(xié)議：

 傳輸協(xié)議：RTP與RTCP、RTSP、RTMP、HTTP、HLS（HTTP Live Streaming）等

 控制信令：SIP和SDP、SNMP等

4、解碼數(shù)據(jù)：

 使用相關(guān)硬件或軟件對接收到的編碼后的音視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，得到可以直接顯示的圖像/聲音

 涉及技術(shù)或協(xié)議：

 一般對應(yīng)的編碼器都會(huì)帶有相應(yīng)的解碼器，也有一些第三方解碼插件等

5、播放顯示：

 在顯示器（電視、監(jiān)視屏等）或揚(yáng)聲器（耳機(jī)、喇叭等）里，顯示相應(yīng)的圖像畫面或聲音

 涉及技術(shù)或協(xié)議：

 顯示器、揚(yáng)聲器、3D眼鏡等

二、視頻推流與視頻拉流的工作過程解析： 

（一）視頻推流端

 推流，就是將采集到的音頻，視頻數(shù)據(jù)通過流媒體協(xié)議發(fā)送到流媒體服務(wù)器。 

1.選擇流媒體協(xié)議 

現(xiàn)在直播應(yīng)用，采用RTMP協(xié)議居多，也有部分使用HLS協(xié)議。 

采用RTMP協(xié)議，就要看下它與流媒體服務(wù)器交互的過程，RTMP協(xié)議的默認(rèn)端口是1935，采用TCP協(xié)議。并且需要了解FLV的封裝格式。 

采用HLS協(xié)議，因?yàn)樯婕暗角衅?，延時(shí)會(huì)比較大，需要了解TS流。 

2.采集音視頻數(shù)據(jù) 

做直播，數(shù)據(jù)的來源不可缺少，就是采集攝像頭，麥克風(fēng)的數(shù)據(jù)。 

iOS平臺(tái)上采集音視頻數(shù)據(jù)，需要使用AVFoundation.Framework框架，從captureSession會(huì)話的回調(diào)中獲取音頻，視頻數(shù)據(jù)。 

3.硬編碼，軟編碼音視頻數(shù)據(jù)

軟編碼就是利用CPU資源來壓縮音視頻數(shù)據(jù)，硬編碼與之相反。 

軟編碼的話，現(xiàn)在廣泛采用FFmpeg庫結(jié)合編碼庫來實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)Fmpeg+X624來編碼視頻數(shù)據(jù)YUV/RGB輸出H264數(shù)據(jù)，

FFmpeg+fdk_aac來編碼音頻數(shù)據(jù)PCM輸出AAC數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)所選流媒體協(xié)議封包音視頻數(shù)據(jù)

 將音頻，視頻打包成packet。 

5.與服務(wù)器交互發(fā)送封包數(shù)據(jù)

根據(jù)所選流媒體協(xié)議，發(fā)送相應(yīng)指令連接服務(wù)器，連接服務(wù)器成功后，就可以發(fā)送packet數(shù)據(jù)了。 

（二）拉流端 

拉流，就是從流媒體服務(wù)器獲取音頻，視頻數(shù)據(jù)。 

1.解析協(xié)議 

播放器端根據(jù)URL解析所用的流媒體協(xié)議（RTMP，HLS）。 

2.解封裝 

解封裝，就是demux的過程，從容器格式（FLV，TS）中，分離出音視頻數(shù)據(jù)。 

3.解碼 

解碼，就是把獲取到的數(shù)據(jù)解壓縮，恢復(fù)成原始數(shù)據(jù)。解碼就是將H264變成YUV，AAC變成PCM。 

解碼可以使用軟解碼，硬解碼。 

軟解碼就是利用CPU資源去解壓縮數(shù)據(jù)，采用的方式是FFmpeg解碼。 

硬解碼，對于iOS平臺(tái)來說，可以使用VideoToolbox.Framework（該框架只能在iOS 8.0及以上系統(tǒng)使用）

 硬解碼視頻數(shù)據(jù)。Android平臺(tái)上，可以使用MediaCodec來硬解碼視頻數(shù)據(jù)。 

（三）渲染數(shù)據(jù) 

采用OpenGL渲染YUV數(shù)據(jù)，呈現(xiàn)視頻畫面。將PCM送入設(shè)備的硬件資源播放，產(chǎn)生聲音。 

iOS播放流式音頻，使用Audio Queue 的方式，即，利用AudioToolbox.Framework 框架。

三、 iOS開發(fā)之 iOS 直播平臺(tái) 常見的視頻直播相關(guān)協(xié)議詳解

（一）RTMP(Real Time Messaging Protocol，實(shí)時(shí)消息傳送協(xié)議) 

RTMP是Adobe Systems公司為Flash播放器和服務(wù)器之間音頻、視頻和數(shù)據(jù)傳輸開發(fā)的開放協(xié)議。它有三種變種： 

1.工作在TCP之上的明文協(xié)議，使用端口1935； 

2.RTMPT封裝在HTTP請求之中，可穿越防火墻； 

3.RTMPS類似RTMPT，但使用的是HTTPS連接； 

RTMP協(xié)議是被Flash用于對象、視頻、音頻的傳輸。這個(gè)協(xié)議建立在TCP協(xié)議或者輪詢HTTP協(xié)議之上。RTMP協(xié)議就像一個(gè)用來裝數(shù)據(jù)包的容器，這些數(shù)據(jù)既可以是AMF格式的數(shù)據(jù)，也可以是FLV中的視音頻數(shù)據(jù)。一個(gè)單一的連接可以通過不同的通道傳輸多路網(wǎng)絡(luò)流，這些通道中的包都是按照固定大小的包傳輸?shù)摹?nbsp;

（二）RTSP(Real Time Streaming Protocol，實(shí)時(shí)流傳輸協(xié)議) 

RTSP定義了一對多應(yīng)用程序如何有效地通過IP網(wǎng)絡(luò)傳送多媒體數(shù)據(jù)。RTSP提供了一個(gè)可擴(kuò)展框架，數(shù)據(jù)源可以包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與已有的存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。該協(xié)議目的在于控制多個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送連接，為選擇發(fā)送通道如UDP、組播UDP與TCP提供途徑，并為選擇基于RTP上發(fā)送機(jī)制提供方法。 

RTSP語法和運(yùn)作跟HTTP/1.1類似，但并不特別強(qiáng)調(diào)時(shí)間同步，所以比較能容忍網(wǎng)絡(luò)延遲。代理服務(wù)器的緩存功能也同樣適用于RTSP，并且因?yàn)镽TSP具有重新導(dǎo)向功能，可根據(jù)實(shí)際負(fù)載情況來切換提供服務(wù)的服務(wù)器，以避免過大的負(fù)載集中于同一服務(wù)器而造成延遲。 

（三）RTP(Real-time Transport Protocol，實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議) 

RTP是針對多媒體數(shù)據(jù)流的一種傳輸層協(xié)議，詳細(xì)說明了在互聯(lián)網(wǎng)上傳遞音頻和視頻的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包格式。RTP協(xié)議常用于流媒體系統(tǒng)（配合RTCP協(xié)議），視頻會(huì)議和一鍵通系統(tǒng)（配合H.323或SIP），使它成為IP電話產(chǎn)業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)。 

RTP是建立在UDP協(xié)議上的，常與RTCP一起使用，其本身并沒有提供按時(shí)發(fā)送機(jī)制或其它服務(wù)質(zhì)量（QoS）保證，它依賴于低層服務(wù)去實(shí)現(xiàn)這一過程。 

RTP 并不保證傳送或防止無序傳送，也不確定底層網(wǎng)絡(luò)的可靠性，只管發(fā)送，不管傳輸是否丟包，也不管接收方是否有收到包。RTP 實(shí)行有序傳送，RTP中的序列號允許接收方重組發(fā)送方的包序列，同時(shí)序列號也能用于決定適當(dāng)?shù)陌恢?，如在視頻解碼中，就不需要順序解碼。 

（四）RTCP(Real-time Transport Control Protocol，實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議） 

RTCP是RTP的配套協(xié)議，為RTP媒體流提供信道外的控制。RTCP和RTP一起協(xié)作將多媒體數(shù)據(jù)打包和發(fā)送，定期在多媒體流會(huì)話參與者之間傳輸控制數(shù)據(jù)。 

RTCP的主要功能是為RTP所提供的服務(wù)質(zhì)量（QoS）提供反饋，收集相關(guān)媒體連接的統(tǒng)計(jì)信息，例如傳輸字節(jié)數(shù)，傳輸分組數(shù)，丟失分組數(shù)，單向和雙向網(wǎng)絡(luò)延遲等等。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序可以利用RTCP所提供的信息來提高服務(wù)質(zhì)量，比如限制流量或改用壓縮比小的編解碼器。