视频播放相关的网络协议

Bertha 。 2023-10-13 12:00 24阅读 0赞

### HLS，HTTP，RTSP，RTMP协议的区别： ###

*  **用HTTP方式：** 先通过服务器将FLV下载到本地缓存，然后再通过NetConnection的本地连接来播放这个FLV，这种方法是播放本地的视频，并不是播放服务器的视频。因此在本地缓存里可以找到这个FLV。其优点就是服务器下载完这个FLV，服务器就没有消耗了，节省服务器消耗。其缺点就是FLV会缓存在[客户端][Link 1]，对FLV的保密性不好。

是一种将直播流模拟成FLV文件，通过HTTP协议进行下载的模式来实现流媒体传输的协议，[端口号][Link 2]80  
一般建议使用HTTP FLV，实时性和RTMP相等。  
优点：HTTP相比于RTMP省去了一些协议交互时间，首屏时间更短。HTTP可拓展的功能更多。

*  **用RTMP方式：** 通过NetConnection连接到FMS(Flash Media Server)或Red5服务器，并实时播放服务器的FLV文件，这种方式可以任意选择视频播放点，并不象HTTP方式需要缓存完整个FLV文件到本地才可以任意选择播放点，其优点就是在本地缓存里是找不到这个FLV文件的。其优点就是FLV不会缓存在客户端，FLV的保密性好，其缺点就是消耗服务器资源，连接始终是实时的。  
    由以上分析可知，Http方式是本地播放，而RTMP方式是服务器实时播放.

Adobe公司的流媒体[传输协议][Link 3]，端口号1935  
普通网络用户均可使用，包括非IOS平台用户，对非[80端口][80]（如1935）无限制的网络环境用户。  
优点：防HTTP下载，延时短。

*  **RTSP:** RTSP 1.0标准的制订者没有充分预测到互联网带宽的快速增长，以及由于IPv4地址短缺导致的NAT技术的广泛使用，还有[代理服务器][Link 4]的大量存在，它在传输可靠性和[易用性][Link 5]上都存在一定的缺陷。虽然各家厂商都做了一定程度的修补，比如支持RTSP over HTTP，支持NAT穿透等，但仍然于事无补。在2005之后网络视频大爆炸的几年中，RTSP 1.0并没有得到youtube, hulu, 土豆，优酷等视频服务提供商的青睐，相反，Adobe公司开发的私有流媒体技术RTMP以其优秀的易用性和富媒体的一体化集成，得到了多数视频服务提供商的追捧，成为了事实上的标准.

缺点：web端播放rtsp流的话，需要写插件，而且对浏览器也很挑剔，flash不支持rtsp，需要做activeX插件

目前的CDN都是基于RTMP的

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*  **HLS(Http Living Streaming):** 从2010年起，苹果开始在iOS设备上支持一种叫做”Live HTTP”的流媒体技术，并宣布在iOS上不会支持RTSP和Flash技术。Live HTTP本质上跟基于HTTP的文件分段下载很接近。在带宽充裕的前提下，live HTTP能够实现跟RTSP和RTMP同样的流媒体播放效果，同时得到了更好的易用性，更简单的控制。  
    在最新一代的超文本标识语言HTML5中，视频文件的点播，同样也采用了HTTP作为其承载协议。

HLS  
IOS平台下的流媒体传输协议 ，端口号80  
优点：H5浏览器支持比较好，IOS，安卓原生支持。  
缺点：延迟性比较大。楼上说的切片，[关键帧][Link 6]改变后切片时间可以缩短，而且可以自己设定首次产生多少分片。

### **目前几种视频流的简单对比：**![5120449557c54171861bf2324461b3cf.webp][] ###

*  RTMP（Real Time Messaging Protocol）是基于TCP的，由Adobe公司为Flash播放器和服务器之间音频、视频传输开发的开放协议。
 *  HLS（HTTP Live Streaming）是基于HTTP的，是Apple公司开放的音视频传输协议。
 *  HTTP FLV则是将RTMP封装在HTTP协议之上的，可以更好的穿透防火墙等。

### 直播协议的选择：RTMP vs. HLS ###

想要做一个直播业务，主要包括三个部分：采集推流端、流媒体服务端、播放端。这里不多说，就主要结合 iOS 平台，从观看端出发，介绍一下对直播协议的选择。

通常在 iOS 平台做直播业务，会有两种协议可供选择：HLS 和 RMTP。

*  **HLS**，是苹果公司实现的基于 HTTP 的流媒体传输协议，全称 HTTP Live Streaming，可支持流媒体的直播和点播，主要应用在 iOS 系统，为 iOS 设备（如 iPhone、iPad）提供音视频直播和点播方案。
 *  **RTMP**，实时消息传输协议，Real Time Messaging Protocol，是 Adobe Systems 公司为 Flash 播放器和服务器之间音频、视频和数据传输开发的开放协议。协议基于 TCP，是一个协议族，包括 RTMP 基本协议及 RTMPT/RTMPS/RTMPE 等多种变种。RTMP 是一种设计用来进行实时数据通信的网络协议，主要用来在 Flash/AIR 平台和支持RTMP协议的流媒体/交互服务器之间进行音视频和数据通信。

上面是这两种协议的简介，那它们在实际应用中会有什么差异呢？

### HLS ###

先说说 HLS。HLS 的基本原理就是当采集推流端将视频流推送到[流媒体服务器][Link 7]时，服务器将收到的流信息每缓存一段时间就封包成一个新的 ts 文件，同时服务器会建立一个 m3u8 的[索引文件][Link 8]来维护最新几个 ts 片段的索引。当播放端获取直播时，它是从 m3u8 索引文件获取最新的 ts 视频文件片段来播放，从而保证用户在任何时候连接进来时都会看到较新的内容，实现近似直播的体验。相对于常见的流媒体直播协议，例如 RTMP 协议、RTSP 协议等，HLS 最大的不同在于直播客户端获取到的并不是一个完整的数据流，而是连续的、短时长的媒体文件，客户端不断的下载并播放这些小文件。这种方式的理论最小延时为一个 ts 文件的时长，一般情况为 2-3 个 ts 文件的时长。HLS 的分段策略，基本上推荐是 10 秒一个分片，这就看出了 HLS 的缺点：

*  通常 HLS 直播延时会达到 20-30s，而高延时对于需要实时互动体验的直播来说是不可接受的。
 *  HLS 基于短连接 HTTP，HTTP 是基于 TCP 的，这就意味着 HLS 需要不断地与服务器建立连接，TCP 每次建立连接时的三次握手、[慢启动][Link 9]过程、断开连接时的四次挥手都会产生消耗。

不过 HLS 也有它的优点：

*  数据通过 HTTP 协议传输，所以采用 HLS 时不用考虑防火墙或者代理的问题。
 *  使用短时长的分片文件来播放，客户端可以平滑的切换码率，以适应不同带宽条件下的播放。
 *  HLS 是苹果推出的流媒体协议，在 iOS 平台上可以获得天然的支持，采用系统提供的 AVPlayer 就能直接播放，不用自己开发播放器。![8f1be33cbd084b97bd0b4a87a81ccf86.webp][]

### RTMP ###

相对于 HLS 来说，采用 RTMP 协议时，从采集推流端到流媒体服务器再到播放端是一条数据流，因此在服务器不会有落地文件。这样 RTMP 相对来说就有这些优点：

*  延时较小，通常为 1-3s。
 *  基于 TCP 长连接，不需要多次建连。

因此业界大部分直播业务都会选择用 RTMP 作为流媒体协议。通常会将数据流封装成 FLV 通过 HTTP 提供出去。但是这样也有一些问题需要解决：

*  iOS 平台没有提供原生支持 RTMP 或 HTTP-FLV 的播放器，这就需要开发支持相关协议的播放器。

协议差别：

*  HLS：HTTP Live Streaming；基于短连接 HTTP；集合一段时间的数据生成 ts 切片文件，更新 m3u8 文件；延时 25s+。
 *  RTMP：Real Time Messaging Protocal；基于长连接TCP；每个时刻收到的数据立即转发；延时 1~3s。
 *  HTTP-FLV: RTMP over HTTP；基于长连接 HTTP；每个时刻收到的数据立即转发，使用 HTTP 协议；延时 1~3s。

### HTTP-FLV的两种方式 ###

目前，有两种Http-Flv的实现方式，一种是基于文件的方式，一种是基于包的方式

两种Http-Flv的相同之处在于，都是HTTP方式输出，都是FLv 格式

两种Http-Flv的不同之处在于：

1、架构上，一个

基于包的架构更偏实时，基于包，基于收到包，转发包。

基于文件的架构，边写文件，边output给用户数据。

2、存储

基于包的架构，一般只使用内存，通常只缓存很少的数据，例如Gop-cache（当前数据帧到上一个IDR帧）

基于文件的架构，通常会使用到存储，可以缓存7天乃至更多的数据，用来实现电视时移回看等应用。

后记：还有一种基于http flv文件的方式也属于http-flv，但不叫hrrp-flv流式直播，可以叫http-flv切片直播。

另外，基于文件方式的HTTP-FLV流式直播补充以下内容：业界常见的另一种HTTP直播协议是将直播流式数据虚拟成为一个无限大的FLV(FLASH VIDEO)文件，并通过HTTP协议进行传输。客户端仅发送一次HTTP GET请求，请求中携带需要访问的直播流名，服务器返回HTTP响应，不携带消息体内容长度直接发送无限长FLV文件内容，或者使用HTTP CHUNK模式将无限长FLV文件按分段模式发送。客户端获得HTTP消息体中的FLV内容时即可播放。

### **Http\_flv & RTMP** ###

这两个协议实际上传输数据是一样的，**数据都是flv文件的tag**。http\_flv是一个无限大的http流的文件，相比rtmp就只能直播，而rtmp还可以推流和更多的操作。但是http有个好处，就是是以80http通信的，穿透性强，而且rtmp是非开放协议。

这两个协议是如今直播平台主选的直播方式，主要原因就是延时极低。

将测试：RTMP延迟1s左右，HTTPFLV延迟1-2s左右，可用于对延迟要求比较苛刻的场景，但要注意兼容性，文章最后会说明HTTPFLV兼容性。

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[Link 2]: https://www.zhihu.com/search?q=%E7%AB%AF%E5%8F%A3%E5%8F%B7&search_source=Entity&hybrid_search_source=Entity&hybrid_search_extra=%7B%22sourceType%22%3A%22answer%22%2C%22sourceId%22%3A2477821597%7D
[Link 3]: https://www.zhihu.com/search?q=%E4%BC%A0%E8%BE%93%E5%8D%8F%E8%AE%AE&search_source=Entity&hybrid_search_source=Entity&hybrid_search_extra=%7B%22sourceType%22%3A%22answer%22%2C%22sourceId%22%3A2477821597%7D
[80]: https://www.zhihu.com/search?q=80%E7%AB%AF%E5%8F%A3&search_source=Entity&hybrid_search_source=Entity&hybrid_search_extra=%7B%22sourceType%22%3A%22answer%22%2C%22sourceId%22%3A2477821597%7D
[Link 4]: https://www.zhihu.com/search?q=%E4%BB%A3%E7%90%86%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E5%99%A8&search_source=Entity&hybrid_search_source=Entity&hybrid_search_extra=%7B%22sourceType%22%3A%22answer%22%2C%22sourceId%22%3A2477821597%7D
[Link 5]: https://www.zhihu.com/search?q=%E6%98%93%E7%94%A8%E6%80%A7&search_source=Entity&hybrid_search_source=Entity&hybrid_search_extra=%7B%22sourceType%22%3A%22answer%22%2C%22sourceId%22%3A2477821597%7D
[Link 6]: https://www.zhihu.com/search?q=%E5%85%B3%E9%94%AE%E5%B8%A7&search_source=Entity&hybrid_search_source=Entity&hybrid_search_extra=%7B%22sourceType%22%3A%22answer%22%2C%22sourceId%22%3A2477821597%7D
[5120449557c54171861bf2324461b3cf.webp]: https://img-blog.csdnimg.cn/5120449557c54171861bf2324461b3cf.webp
[Link 7]: https://www.zhihu.com/search?q=%E6%B5%81%E5%AA%92%E4%BD%93%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E5%99%A8&search_source=Entity&hybrid_search_source=Entity&hybrid_search_extra=%7B%22sourceType%22%3A%22answer%22%2C%22sourceId%22%3A2477821597%7D
[Link 8]: https://www.zhihu.com/search?q=%E7%B4%A2%E5%BC%95%E6%96%87%E4%BB%B6&search_source=Entity&hybrid_search_source=Entity&hybrid_search_extra=%7B%22sourceType%22%3A%22answer%22%2C%22sourceId%22%3A2477821597%7D
[Link 9]: https://www.zhihu.com/search?q=%E6%85%A2%E5%90%AF%E5%8A%A8&search_source=Entity&hybrid_search_source=Entity&hybrid_search_extra=%7B%22sourceType%22%3A%22answer%22%2C%22sourceId%22%3A2477821597%7D
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