网络视频直播低延迟传输的框架协议选择

soloman1001

最近研究网络直播技术及体验保障。
直播与点播要求不一样，节目中有交互等，如果延迟太大，就影响效果，因此要求延迟尽可能小。

国内常见公开的直播协议有几个：RTMP、HLS、HDL（HTTP-FLV）、RTP，可达到的延迟性能不太一样。
RTMP协议：是Adobe的专利协议，现在大部分国外的CDN已不支持。在国内流行度很高。相对其他协议而言，RTMP协议初次建立连接的时候握手过程过于复杂（底层基于TCP，这里说的是RTMP协议本身的交互），视不同的网络状况会带来给首开带来100ms以上的延迟。基于RTMP的直播一般内容延迟在2~5秒。

HTTP-FLV协议：
即使用HTTP协议流式的传输媒体内容。相对于RTMP，HTTP更简单和广为人知，而且不担心被Adobe的专利绑架。内容延迟同样可以做到2~5秒，打开速度更快，因为HTTP本身没有复杂的状态交互。从延迟角度来看，HTTP-FLV要优于RTMP。
HLS 协议：
即Http Live Streaming，是由苹果提出基于HTTP的流媒体传输协议。采用m3u8的文件列表顺序小视频TS的方式，延迟较大。目前按同城网络可以做到比较好的效果是5~7秒的延迟，也是综合流畅度和内容延迟的结果。
RTP协议：
即Real-time Transport Protocol，实际应用场景下经常需要RTCP（RTP Control Protocol）配合来使用，在视频监控、视频会议、IP电话上有广泛的应用，因为视频会议、IP电话的一个重要的使用体验：内容实时性强。


对比与上述3种或实际是2种协议，RTP和它们有一个重要的区别就是默认是使用UDP协议来传输数据，而RTMP和HTTP是基于TCP协议传输。
UDP：单个数据报，不用建立连接，简单，不可靠，会丢包，会乱序；实时音视频流的场景不需要可靠保障，因此也不需要有重传的机制，实时的看到图像声音，网络抖动时丢了一些内容，画面模糊和花屏，完全不重要，因此采用UDP可以降低延迟。
TCP：流式，需要建立连接，复杂，可靠 ，有序。TCP为了重传会造成延迟与不同步，导致延迟在网络变化是会变大。

总结一下：在直播协议的选择中，如果选择是RTMP或HTTP-FLV则意味着有2~5秒的内容延迟，但是就打开延迟开，HTTP-FLV 要优于RTMP。HLS则有5~7秒的内容延迟。选择RTP进行直播则可以做到1秒内的直播延迟。但就目前所了解，各大CDN厂商没有支持基于RTP直播的，所以目前国内主流还是RTMP或HTTP-FLV。
实测一直播延迟在2-3S，采用UDP私有协议实现的YY延迟也在2-3S。