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直播推流端弱网优化策略

编辑:008     时间:2020-02-14

弱网优化的场景

网络直播行业经过一年多的快速发展,衍生出了各种各样的玩法。最早的网络直播是主播坐在 PC 前,安装好专业的直播设备(如摄像头和麦克风),然后才能开始直播。后来随着手机性能的提升和直播技术的进步,主播只需要有手机和有网络就可以直播。直播发展到现在,单一的室内聊天互动直播已经无法满足观众的需求。主播们开始走向户外,在更多的场景下直播。

在可以预见的未来,这种直播形式会快速发展。直播的内容会更优质,直播的形式也会从单纯的娱乐转向体验。

直播想延伸到户外需要克服很多困难,而最主要的困难就是应对不稳定的网络。移动网络下,通常容易遇到网络不稳定,连接被重置,断线重连,一方面频繁重连,建立连接需要开销。另一方面尤其是发生 GPRS/2G/3G/4G 切换时,带宽可能出现瓶颈。当带宽不够,帧率较高/码率较高的内容较难发送出去,这个时候就需要我们在不同网络状况执行不同的策略编码推流,让观众可以看到最优质的直播视频。

直播无疑是 2016 年的大热话题,七牛云在 6 月底发布了实时流网络 LiveNet 和直播云解决方案后,我们用《直播技术详解》系列文章系统地介绍了直播各个环节的关键技术,帮助视频直播创业者们更全面、深入地了解直播技术,更好地技术选型。

《直播 SDK 性能优化实践》系列文章是介绍七牛云在直播 SDK 上的技术创新实践。欢迎探讨。

弱网优化的原理

思路一: 根据上行带宽的状况来调整码率、FPS、分辨率

弱网优化其实有一个概念性的东西,我们如何评价一个推流方案,它的弱网优化好不好?首先我们要知道三个概念,这个是和解码器相关的,码率(BitRate)、FPS(video frame per second)、分辨率(VideoSize)。

人们对视频流的感受集中在卡顿、模糊等消极的情况,在 UGC 、 PGC 的直播场景中,这些情况时常发生。直播推流对实时性的要求很高,为了保证实时性,在网络带宽不足或者上行速度不佳的情况下,都需要做出选择。要么选择更好的流畅度但牺牲清晰度(模糊),要么选择更好的清晰度但牺牲流畅度(卡顿)。当选定了一个分辨率后,推流过程中就不会对分辨率做变更,但可以对码率和 FPS 做出调节,从而达到上述两种情况的选择。

图像说明文字

通过这个关联,我们就可以容易的知道该如何从技术层面做出调整。在追求更好的流畅度时,我们可以适当降低码率。如果 FPS 已经较高(如 30)时,可以维持 FPS 不变更;如果此时因码率太低而画面无法接受,可以再适当调低 FPS。在追求更清晰的画质时,可以提高码率,FPS 调节至 24 左右人眼大多还会识别为流畅。如果可以接受有轻微卡顿,那么可以将 FPS 设置的更低,比如 20 甚至 15。

总之,这三者之间一起构建了画面清晰和视频流畅的感觉,但最终参数是否能满意需要不断调整和调优,从而满足产品层面的需求。

思路二: 通过高压缩比的编码技术,比如:H.265

当然动态调整编码策略是一种应对方式,而直接提高视频流的压缩比降低直播对网络的要求也是一种策略。目前如果使用 H.265 编码就可以降低 40% 的带宽占用。但是目前的在手机直播上用 H.265 编码还有很多的问题要解决。比如 H.265 编码对移动端来说性能开销过大,相继会带来的问题还有发热过高、掉电过快等问题。

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