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什么是网络直播延时(1):起播延时及优化

什么是网络直播延时(1):起播延时及优化 观止云
2016-04-26
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导读:谁都知道清晰度、流畅度、延时是直播的几大关键指标,尤其是在互动直播、移动直播大行其道的当下,延时更是成为了各直播平台、CDN、直播云服务商比拼的至高点。然而,但是,BUT,你真的了解延时么?不能全面了

谁都知道清晰度、流畅度、延时是直播的几大关键指标,尤其是在互动直播、移动直播大行其道的当下,延时更是成为了各直播平台、CDN、直播云服务商比拼的至高点。然而,但是,BUT,你真的了解延时么?不能全面了解又何谈优化?

观止云多年来专注于在线视频技术研发与创新,踩过坑趟过水,更积累了不少经验,今天我们来谈谈直播延时及其优化办法。


一、直播延时

直播延时主要分为直播起播延时,直播内容延时。

直播起播延时:从发出指令,到显示画面,所消耗的时间

直播内容延时:用户端播放的画面和现场画面的时间差。

本篇侧重介绍起播延时及其优化方法,后续系列文章将分为《直播内容延时和优化方式》、《直播起播延时和内容延时的平衡》两篇继续介绍内容延时及优化。

二、各类直播的起播延时

起播延时超过1s,用户能明显感觉到停顿,影响主观体验。

各种直播类型的起播延时见下:



三、各类直播起播延时的构成及优化

3.1 数字电视

数字电视采用广播方式,所有直播内容均广播到终端,数字电视的I帧间隔通常为1s以内,数字电视的起播延迟主要由本地的处理延迟构成

  • 数字电视起播延时构成

(1)        换频点(调谐)、解调、同步TS流:100ms

(2)        PSI表读取视音频PID: 1秒

(3)        解扰100~200ms

(4)        同步视频流,找I帧进行解码: 200ms~500ms

(5)        根据视频和音频的PTS显示

  • 数字电视起播延时优化

(1)        机顶盒采用多高频头加快解调

(2)        机顶盒采用内存存储视音频PID

(为了不影响技术同仁阅读体验就不植入了,插个硬广:希望了解更多在线视频技术的同学请订阅观止云公众号,除了干货什么也没有)


3.2   IPTV

 IPTV采用组播方式,直播内容均组播到楼宇交换机,用户通过组播协议来获取直播内容。

  • IPTV起播延时构成

(1)             EPG获取组播地址:几十毫秒级,可以忽略

(2)             获取1个I帧的时间:工程中编码器I帧间隔一般设为2-3秒,因此获得第1个I帧的平均时间为1-1.5秒

(3)             终端编码器重新初始化时间:由于其一般在几十毫秒级,且可以与接受I帧的同时进行,因此可以忽略

(4)             终端播放缓冲区设置:一般为1-2秒;

  • IPTV起播延时优化


(1)             换台时切换为点对点单播

(2)             媒体服务器将缓存数据加速填满客户端缓冲区

(3)             客户端播放单播数据,并同步开始获取组播数据

(4)             客户端比较单播和组播获取数据,进行单播和组播的平滑切换


3.3  OTT/网络电视直播

OTT直播指采用OTT机顶盒通过互联网观看电视直播,网络电视直播指采用PC、移动端等通过互联网观看电视节目,多采用HLS协议分发,采用CDN加速。

  • OTT/网络电视直播延时构成

(1)     DNS解析:一般几十毫秒

(2)     TCP三次握手:一般2个RTT,几十毫秒到几百毫秒

(3)     客户端发送HTTP请求:几十毫秒

(4)     服务器发送数据给客户端,填满客户端的缓冲区:几百毫秒到几秒,取决于用户到服务器的带宽条件

(5)     根据视频和音频的PTS显示:时间可忽略

  • OTT/网络电视直播延时优化

(1)     将用户调度至正确的CDN边缘

(2)     CDN边缘节点推至离用户更近

(3)     采用Keep-Alive方式获取TS切片

(4)     可多线程获取切片文件,加快文件获取速度

(5)     终端播放缓冲区大小合理设置

(都说重要的要来三遍,我们只来两遍:希望了解更多在线视频技术的同学请订阅观止云公众号,除了干货什么也没有) 


3.4 互动直播/移动直播

互动直播,指主播直播,且同步和粉丝互动的新型直播形态,对比传统电视直播,加入了互动的元素,引入了观众参与。主播采用PC、手机端即时拍摄,用户采用PC、手机等即时观看,多采用RTMP或HTTP-Flv协议分发,采用CDN加速。

  • 互动直播/移动直播延时构成

(1)        DNS解析:一般几十毫秒

(2)        TCP三次握手:一般2个RTT,几十毫秒

(3)        服务器准备数据:几十毫秒

(4)        缓冲视频获取数据:几百毫秒到几秒,取决于用户到服务器的带宽条件

(5)        终端解码视音频显示:时间可忽略

  • 互动直播/移动直播延时优化

(1)                将用户调度至正确的CDN边缘直播服务器

(2)                CDN边缘节点推至离用户更近

(3)                直播服务器支持Gop-cache,支持缓存直播点之前的媒体数据

(4)                终端可快速获取直播服务器缓存数据,填满缓冲区,开始播放

(5)                设置合理的缓冲区大小


限于篇幅,本篇介绍至此,后续系列文章将分为《直播内容延时和优化方式》、《直播起播延时和内容延时的平衡》两篇继续只聊延时,不谈人生。


观止云公众号历史文章中有大规模P2P商用数据、全球主流流媒体服务器功能性能对比、编码器等大量技术文章介绍,更有网络直播市场、技术方案等介绍,请在【往期内容】栏目中查看。想要了解更多观止云业务介绍,请点击【阅读原文】。



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