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2020年不仅是5G技术商用元年，更是视频行业迅猛发展的一年。在疫情 的大背景下，视频行业在2020年有了极大的发展，不仅仅是远程教育、远程办公、远程医疗这些新型应用场景，还包括传统互联网视频行业，无论是在用户数量、观看时长、消费支出上都有巨大增幅，同时随着网红经济的发展，互联网UGC/PGC直播行业也在急速发展。本文从技术的角度展开分析，对互联网平台的数字视频直播技术的优势以及在多屏互动背景下的数字视频直播的技术选型进行浅析。CMAF（通用媒体应用格式）。 流的、较为常用媒体分发协议。RTMP
协议属于即将过时的协议，但由于目
网站实时监控
前仍有大量被使用的场景及业务，将
对其进行简要分析。
2.1 RTMP
在互联网流媒体行业发展初
期，RTMP在Adobe公司的积极推
广下成为了互联网视频传输的公认标
踢踏舞鞋准，相比传统的MPEG-TS over IP
时高达5~10s；大规模视频内容分发
应对不足。
鉴于上述缺陷，RTMP继续成为
视频直播分发技术的可能性已经丧失
殆尽。
2.2 HLS
HLS是Apple公司在2009年推
出的媒体流传输协议，是基于ABR自
适应码率技术的流媒体传输，用于向
互联网用户通过多码率的方式传输音
视频内容，解决了传输网络得不到保
摘要：在三网融合政策的
支持下，数字电视通过多年发
展，无论是覆盖率还是技术水平
都得到了快速发展。面对互联网
视频带来的挑战，数字电视的技
术也需迭代创新，需要从传统单
向、单屏、单平台传播方式向互动、
多屏、多平台兼容并存传播方式
转换。本文将对多屏互动背景下
的数字视频直播技术进行浅析。
关键词：数字视频 直播 多屏
低延时 HLS DASH CMAF
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障时的用户卡顿问题，通过HTML5播放器的支持确保了浏览器对该协议的兼容性。
HLS 协议原生使用HTTP 协议作为基础，而互联网应用基本都在使用HTTP 协议，使得基于HLS 协议的视频始终通过标准的80、443端口进行传输，确保不被防火墙阻拦。
如图1所示，HLS 协议将不同分辨率、码率的直播视频内容进行切片，
每个视频切片文件从2s 到10s 不等，使用
.ts 文件名后缀，切片文件的URL
访问地址及其码率、分辨率等特征信息将统一记录在m3u8播放列表中，编码切片设备将这些切片文件和播放列表文件推送到标准HTTP 服务器上进行存储，然后分发到各CDN 节点，各终端
通过HTTP 协议访问源站或CDN 节点，终端播放器将根据当前网络实际情况自
动选择播放最适合当前带宽的播放列表，确保播放流畅。
得益于苹果设备终端的普及，HLS
成为了互联网媒体分发的主要协议，超过70%的互联网流媒体分发应用采用
swlc
了该协议。但HLS 协议高延迟（30s 到1min 左右延迟）直播精细化控制变得相对困难，基于上述问题MPEG 组织推出了基于ABR 的流媒体分发技术MPEG-DASH。
2.3 MPEG-DASH 该协议与HLS 类似，也是通过将
视频分解为较小的块，并以不同的质量级别对这些块进行编码，实现流式传输不同质量等级的视频，并动态的根据网络状况在不同的质量等级间切换。但MPEG-DASH 带来以下新的技术改变：支持广泛的编码格式，允许使用任何音视频编码标准；采用MP4（ISO-BMFF）先进的媒体存储格式，存储的效率更高；更小的切片尺寸通常为2~4s，播放过程中可以更快地在不同质量级别之间进行切换，从而更快适应网络变化；播放控制更加精细，可以通过NTP 的同步，实现所有终端的播放时延的控制。
图2是DASH 的数据存储模型，可以看出，在MPEG-DASH 上可以
有更灵活的分段模型，可以定义灵活的广告插播动作等。
图1 HLS 的基本工作原理
图2 DASH 的数据存储模型
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迟，但依旧有10s 到30s 之间的延时；与传统的广播电视传输技术相比存在不少差距；HLS 的大规模使用造成了运营商需要同时支持HLS 和CMAF 两种协议，带来处理、存储和传输上巨大的成本压力。
2.4 CMAF
2016年，由微软和苹果牵头与
MPEG 组织共同制定了一个通用的媒体应用格式CMAF。这是一项跨企业和行业的协作，通过共同努力降低在线传输视频时的复杂性，简单来说是希望通过CMAF 融合HLS 和DASH 的媒体分片存储格式，降低媒体储存和传输的压力。2017年7月合作开发者已经完成了CMAF 的规范，并于2018年1月发布了该标准。
CMAF 协议定义了一个通用的媒体分片存储格式，确保HLS 和DASH 的终端均可以读取。在其之上，播
放列表还保有HLS 和DASH 的特点，这样就确保了各自协议的特点，更好
言而喻，它不仅降低视频传输的复杂性和成本，还解决互动视频传输中的很多难题。而现实中，直播视频传输遇到关键问题就是延时，即使在使用CMAF 后，视频直播也需要30秒左右才能交
付给终端，这样的用户体验在大型活动、体育赛事上是很难被接受的。为了解决这个延时问题，引入了LL-CMAF
（Low Latency CMAF），即低延时的CMAF，通过低延时CMAF 技术将直播视频的延时降低，提供比传统广播电视更低的延时。
如图3所示，传统广播电视传输技术（如DTT、DTH、IPTV）等的延时大概在3s 到10s 之间，而现阶段多屏传输技术的延时基本都在30s 以上，引入LL-CMAF 就是将端到端的延时降低到200ms 到6s 之间。
LL-CMAF 通过HTTP1.1的协助以及更小的输出分片，实现了推送
式流分发以及更低的编码输出延时，从原来的几秒变为几百毫秒，大大降
低了各传输环节带来的延时。通过测试，LL-CMAF 可以在1080p 的直播中实现大概1.6s 到2s 的端到端延时，对比传统IPTV 视频传输的3~10s 延时有了极大的提升。因此，在新一代的直播视频分发协议选择上，CMAF （包括LL-CMAF）将会是一个重要的选项。
而WebRTC 或SRT 等协议，由于其对大规模分发的优化以及针对电视行业的画质要求等，我们认为现阶
段并不适用于广播电视直播的分发
（SRT 在制作回传领域有其优势）。3 结论
自动奶茶机全文浅析了数字视频直播的多种分发技术，相信在5G 技术的大规模商用以及广电5G 牌照的背景下，数字视频的直播技术会有更多的应用，而更多传统内容运营商也会更快利用如CMAF 等新的视频分发技术。与
此同时，如何提高编码效率，提升视频质量或引入更多的特性，如HDR、8K、VR 等也会是视频从业者热门的话题。
参考文献：
[1] 卓朗科技技术团队. 直播系统开发[M]. 北京：电子工业出版社, 2019.电子跳绳
[2] Apple. HTTP Live Streaming [OL]. developer.apple/streaming/, 2009-01.
[3] MPEG. MPEG-DASH Standards[OL]. /standards/mpeg-dash, 2012-04.
[4] CMAF. Common Media Application Format [OL]. /standards/mpeg-a/common-media-application-format, 2018-01.
[5] 张翰，石小明.一种基于云技术的视频转码平台设计[J].有线电视技术,2015 (1): 35-37.
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