网络直播解决方案
一、网络直播的定义
网络直播是指在现场架设独立的信号采集设备导入到导播设备或平台，再通过网络上传到服务器，发布至网址分享给观众实时在线观看的一种方式。网络直播主要由直播客户端、直播网页端以及管理后台构成。其有别于在网上提供电视信号去观看的电视直播或者视频直播，是一种独立可控的音视频采集，完全不同于转播电视信号的单一收看。
二、网络直播红火的原因
有分析师认为，信息的传播升级是从文字、声音、图片、视频到VR，而直播是在视频和VR之间的一次信息升级。
从这个意义上说，直播成为互联网创业的风口是社会发展过程中的必然。而直播热是智能手机和4G的普及、移动支付的完善、投资热、社交场景争夺等多方面因素综合的结果。
（1）技术发展
随着科技的进步，智能手机性能大幅度提高。手机的广泛普及相当于每个人手里都有了一台摄像机，加上4G 和 Wifi的普及，直播需要的带宽条件已经具备。另外一方面，移动支持的完善意味着直播打赏互动功能已然成熟。
（2）资本助力
直播成为互联网创业的风口，市场投资方愿意大力投入，希冀在直播市场分一杯羹。直播行业的投资金额2015年为120亿，预计2020年能达到1060亿。
（3）内容丰富、有价值
对于个人来说，目前直播的门槛低，人人都可以成为主持人，人们自我展示的欲望被激发。加上人群各异，可产生各种直播细分种类，这些能够满足长尾的用户娱乐需求。另外直播的形式互动性强，内容不确定性强，这点能够提高平台的用户粘性和访问时长。
对于企业来说，网络直播是连接用户、增进行业影响力、提升传播度的全新媒介形式，是企业乃至社会经济发展的新引擎。
三、直播的表现形式和功能特点
（1）直播的表现形式可用下边一张图来表达，内容、传播、画面是基本点，即包括讲述、转播、展示三个方面。
（2）直播的功能特点
目前各大云视频平台开发的直播功能特点很多，可以说基本功能特点都拥有但也各有千秋。目前常见的有录制回放，聊天问答，视频弹幕，打赏互动，多种方式发起直播等。而为了区分其他产品，凭借着获得可信云认证的底气和对产品的自信，云视频服务商保利威视甚至推出了云直播的SVIP服务，高端定制直播服务，并承诺不卡不掉线，如有任何卡顿反馈即全额退款。差异化的产品和服务成了云服务平台占据市场的手段。
直播功能特点的遍地开花是基于市场的需求，用一句话来总结是直播的功能特点日益完善但仍有广阔的开发空间。
四、网络直播的应用场景
网络直播在不同的行业其应用前景十分广泛，可应用于直播授课、产品和新闻发布会、政府企业会议、内部培训、企业年会、展会直播、医疗直播、金融直播、法庭庭审直播等场景。
五、网络直播的整体构架
网络视频直播由视音频采集工具、编码工具、服务器、网络、播放器等部分组成。
（1）视、音频采集工具
- 作用：用于将摄像机或视频切换台输入至编码设备，形成初步的多媒体数据；
- 实现：视、音频采集工具这一块可以分为三个级别去实现：入门级、标准级与专业级。它们分别对应的采集设备不尽相同，例如：入门级的仅仅需要一台智能手机、摄像头或者DV之类的简单设备即可，专业级的则需要一台高清摄像机、视频采集卡等设备，专业级的则需要三台以上的高清摄像机、矩阵切换器等专业设备。
（2）编码工具
- 作用：用于创建、捕捉和编辑多媒体数据，形成流媒体格式，这可以由带音视频硬件接口的计算机和运行其上的制作软件共同完成；
- 实现：用户可以通过一台可以安装有Flash Media Encoder的电脑，同时这个电脑有与视、音频采集设备的硬件接口，如：1394接口、USB3.0接口等。
（3）服务器
- 作用：存放和控制流媒体的数据；
- 实现：可以由国内的云视频直播服务提供商提供。
（4）网络
- 作用：适合多媒体传输协议或实时传输协议的网络，能够提供高清流畅视频直播；
- 实现：我们需要考虑视频数据上传，视频数据传输，视频数据下行三个方面。一般情况下，入门级上行带宽要求至少1M（电信/联通），标准级的上行带宽要求至少2M（电信/联通），专业级的上行带宽要求至少4M（电信/联通）。视频数据传输网络可以由国内的云视频直播服务提供商提供。
（5）播放器
- 作用：供客户端浏览流媒体文件以及自定义播放器类型；
- 实现：可以由国内的云视频直播服务提供商提供。
六、网络直播技术
网络直播首先要采集数据，在经过对数据的编码、数据传输后，再进行数据解码，最后在观看页显示播放。具体表现为利用摄像机和拾音器对现场画面实时收集视频、音频的原始数据，在用编码器进行数字化的编码处理和加工后，再利用IP网络进行音视频数据的传输，然后使用相应的解码器对这些数据进行解码，最后在终端即直播视频播放器SDK（PC/IOS/Android）进行播放。其技术架构是直播视频采集SDK（PC/IOS/Anddroid）——直播CDN（直播流分发加速）——直播视频播放器SDK（PC/IOS/Android）。
七、网络直播的基本要素
1、码率（Bit rate）
码率即比特率，指每秒传送的比特数，单位为bps(bit per second)。一般来说，分辨率在一定的情况下，码率越高，传送的数据越大，视频质量越好。
相关计算公式：1Mbps=1024kbps=1048576bps
1B/s=8bps
一般情况下，720P的码流码率在2—4Mbps左右，1080P的码流码率在4—8Mbps左右。因此用户观看视频时有一定的宽带要求，在看720P的视频时带宽不能少于2M，看1080P的视频带宽至少要4M以上。
2、分辨率（Resolution）
分辨率一般从显示分辨率与图像分辨率两个方向来分类。
显示分辨率(屏幕分辨率)是屏幕图像的精密度，是指显示器所能显示的像素有多少。由于屏幕上的点、线和面都是由像素组成的，显示器可显示的像素越多，画面就越精细，同样的屏幕区域内能显示的信息也越多。
图像分辨率则是单位英寸中所包含的像素点数，指的是图像的尺寸大小，分辨率越高，图像越大。
一般来说，在码率一定的情况下，分辨率越高，视频质量越差。
对于视频而言，有一些固定尺寸的分辨率标准，如D1（720×576）、4CIF（704×576）、VGA（640×480）、SVGA（800×600）、VXGA（1600×1200）等，后来对于固定比例（16:9）的画面，分辨率的的表示方法为纵向高度加扫描方式，如720P（1280×720，逐行扫描）、1080P（1920×1080，逐行扫描）、1080I（1920×1080，隔行扫描），再到后面，使用横向像素描述，如2K（2048×1536或2560×1440或2560×1600）、4K（4096×2160或3840×2160）、8K（7680×4320）。
720P以下的分辨率称为标清（400线左右，如480P），720P称为高清，1080P/1080I称为全高清，超过1080P/1080I的称为超高清。
3、帧率（Frame rate）
帧指的是码流中的单张画面，帧率指单位时间内码流的帧数，测量单位为每秒显示帧数(Frame per Second,简称FPS)。帧率的骤变最容易给人造成画面卡顿掉帧的感觉，稳定的高帧率能保证视频的流畅感。
由于人类眼睛的特殊生理结构，如果所看画面之帧率高于16的时候，就会认为是连贯的，此现象称之为视觉暂留。通常情况下，视频帧率稳定在30fps以上时，人会觉得视频基本流畅，将性能提升至60fps可以明显提升交互感和逼真感，但是高于75fps后就不容易察觉到流畅度的提升了。电影院放映的电影帧率通常为24帧/秒，但人依然觉得很流畅，原因是电影的帧是动态模糊的，人眼会忽略掉这些模糊差异。而计算机上显示的每一帧都是清晰的，所以显示器上对于帧率的要求会比电影院高。
4、丢包率（Packet loss rate/Loss Tolerance）
丢包率指传输中所丢失的数据包数量占全部发送数据包数量的比率。丢包率与数据包长度以及包发送频率相关。丢包率越大，画面卡顿越严重甚至无画面。一般来说，丢包率超过2%时，画面会出现明显的掉帧。
检查丢包率的方法一般通过长ping或者tracert（或traceroute）来检测，也有一些工具软件可以用来检测或模拟丢包情况，如iperf、netperf等。
5、延时（delay）
指的是数据从产生到接收的过程中耗费的时间，即网络传输延时。
影响网络延时的因素有很多，传输过程的丢包、网关转换慢、节点处理慢等都有可能对网络延时产生影响。如果网络环境中存在不稳定的延时会容易造成跳帧、卡帧等情况。通常，局域网内延时要求在400ms以下，广域网或互联网延时要求在3~5s以内。
八、网络直播的优势
相比点播，网络直播有明显的优势，具体如下：
（1）网络直播可以在线同步现场场景变化，大大突破了空间地域的限制，方便传播和推广，也助于提高企业机构的办事效率；
（2）其功能丰富，交互性强，可根据受众划分提供不同的内容和直播服务，达到精准推广的目的；
（3）网络直播一般还有回看的功能，即在直播的同时可以选择直播加录制，在直播的同时将直播内容录制下来并保存到本地，这样就可随时为观众提供重播、点播，有效利用内容资源，让直播内容的价值最大化。
九、网络直播难题
网络直播的原理看起来简单，但是技术门槛非常高，需要组建专门的团队去运营，还要购买服务器、带宽等，成本也非常高。高技术门槛、高成本和难以解决的卡顿延时往往把想自行开发直播平台的公司拒之门外。
十、网络直播解决思路
对于想做直播的企业和机构来说，最好的方式是接入专业的直播平台。从推流到播放都由云直播服务商解决，企业则可以专注于内容生产。
一般来讲，直播服务商会做好底层架构，然后提供给用户SDK和API接口接入，实现与客户平台无缝对接，并针对教育、金融、政企等各个行业推出多种解决方案，让用户能够快速部署直播业务。而用户只需接入即可，其接入方式一共有四种：
（1）用户最简便的是使用手机直播，只要下载直播服务商的IOS或Android推流APP就可以开启直播；如果要跟用户APP结合，则需要接入直播服务商的SDK和API接口；
（2）使用USB接口的网络摄像头等视频、音频采集设备；
（3）使用带有HDMI输出的摄像机，再用台式电脑加一个HDMI采集卡或使用笔记本加HDMI采集盒；
（4）用摄像机加上高清编码器即可实现直播。
下面我们以直播平台保利威视为例。它的直播原理是在视频直播现场，通过一台或多台摄像机对现场画面实时收集，然后将视频信号实时传递给采集卡，采集卡再将视频信号发送给电脑进行实时编码并上传云端服务，同时分发到各个播放器进行视频直播观看。其实时传输技术让观众一点即秒播，且视频播放始终保持流畅连续。
用户接入保利威视直播平台的方式如下：
1.后台功能上：用户可以使用保利威视提供的API接口进行对接。
2.直播方式上：
（1）用户可以把保利威视的SDK接入到自己的APP上，使自己的APP拥有直播功能；
（2）使用保利威视的PC推流客户端，使用摄像头、共享屏幕或文档功能进行直播。PC端的原理演示如下：
（3）使用保利威视提供的RTMP地址，利用第三方推流工具进行直播。
3.观看页上：
（1）用户可以使用自定义授权功能，进行权限授权，使用用户的账户登录保利威视的观看页；
（2）用户可以通过CNAME功能，将保利威视的观看页地址变成自己域名的地址。
十一、网络直播发起方式的对比
十二、直播硬件
（1）无线高清编码器
编码器可以直接对视频进行编码-压缩-上传，不需要外接电脑。主要应用于户外直播、活动直播等不方便携带电脑的直播场景。
以保利威视为例，其编码器支持1路HDMI信号，支持 HTTP / RTSP / RTMP / UDP 等协议传输；高清分辨率支持（1920x1080p / 1920x1080i / 1280x720p / 720x576i / 720x576p / 640x480i 等）；支持AAC、MP3音频格式，支持主、副双码流及中英文OSD；支持OSD滚动，图片叠加，支持外部独立音频输入，支持无视频信号编码等，另有带AV版本。总体来说比较适合作为直播硬件。
（2）高清视频采集卡
采集卡能将拍摄设备模拟信号转化为数字信号接入电脑，能在电脑上对直播画面进行多效果处理。主要应用于可以用电脑上传视频，且对直播画面有多效果要求的直播场景。
同样以保利威视为例，其高清视频采集卡支持高清输入视频信号可达1920*1080、60fps；支持视频分辨率、帧率和音频采样率上/下变换；USB线连接，兼容USB2.0/3.0接口。相对来说也是比较好的直播硬件之一。
十三、视频直播视频接收端设备要求
| 视频直播视频接收端设备要求 | |||
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设备 |
要求 |
最低型号 |
推荐型号 |
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高清 摄像机 |
高清且带HDMI输出端口 |
三星（SAMSUNG） HMX-H400 |
索尼（SONY） HDR-CX610E |
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视频 采集卡 |
Blackmagic decklink Intensity Shuttle USB3.0外置HDMI采集卡 |
http://www.dwz.cn/freVe |
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电脑 |
具有USB3.0接口 |
戴尔（DELL） Ins14VR-3516 （win7） |
联想（Lenovo） G400AM (win7) |
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编码软件 |
Flash Media Encoder |
Wirecast |
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十四、网络直播面临的风险与挑战
网络直播的风险与挑战主要表现在以下三个方面：
1.同质化竞争严重，大众开始出现审美疲劳，用户增长缺乏后劲。全球移动直播的鼻祖meerkat在上个月宣布倒闭，给大洋彼岸的中国直播行业从业者敲响了警钟；
2.商业模式缺乏创新，尤其是游戏直播平台，和大部分移动泛娱乐平台依然存在极大的盈利压力；
3.政策风险。国家对视频直播行业高密度的推出了越来越严格的管控法规，行业的违规者将面临严厉的处罚。
十五、网络直播的未来展望
2016是直播元年，直播风口下的互联网创业受到市场和资本方的热情捧红。然而，直播的前景并不乐观，优质的内容和深度的社交在现有的产品中依然还很缺乏。
但是，直播的市场潜力还没有挖掘出来，电商直播、财经直播、教育直播、医疗直播等领域有待挖掘、探索。而直播行业的健康发展离不开更好的内容创造和更贴心的用户体验。只有真正为用户带来价值的产品，才能最终被用户爱戴。