流式傳輸是一種通過 Internet 傳遞數(shù)據(jù)而無需使最終用戶完整下載數(shù)據(jù)的方法。實時流式傳輸是一種流式傳輸，其中流是通過 Internet 實時發(fā)送的，而無需首先進行錄制和存儲。視頻游戲流、Periscope 和 Facebook Live 等社交媒體流以及Internet 上專業(yè)體育廣播都是實時流的示例。盡管音頻和視頻都可以實時流式傳輸，但本文將重點介紹實時視頻流。

什么是視頻編碼？

視頻編碼是壓縮視頻數(shù)據(jù)的過程，以便其高效地發(fā)送到其他位置。流的接收端設(shè)備（例如，用戶觀看其喜愛的電視節(jié)目的平板電腦）對編碼數(shù)據(jù)進行解碼。視頻編碼遵循眾所周知的標(biāo)準(zhǔn)，因此各種設(shè)備都可以解釋編碼后的流。

視頻編碼的必要性源于兩大原因：

1.未壓縮的視頻文件通過 Internet 發(fā)送的用時太長，無法進行流式傳輸。

2.視頻必須采用任何用戶設(shè)備（智能手機、筆記本電腦和 PC 等）可以解釋的格式。

在視頻實時流中，設(shè)備會獲取視聽輸入并進行編碼，然后將其全部發(fā)送給觀眾。此過程的編碼部分對于允許各種用戶設(shè)備接收和播放視頻至關(guān)重要。

實時流編碼如何工作？

從視頻源（例如網(wǎng)絡(luò)攝像頭）捕獲的實時流發(fā)送到服務(wù)器，在服務(wù)器上，HLS 或 MPEG-DASH 等流協(xié)議將視頻饋送分割成更小的片段，每一段的長度為幾秒鐘。

然后使用編碼標(biāo)準(zhǔn)對視頻內(nèi)容進行編碼。當(dāng)今廣泛使用的編碼標(biāo)準(zhǔn)稱為H.264，但也使用 H.265、VP9 和 AV1 等標(biāo)準(zhǔn)。此編碼過程通過刪除冗余視覺信息來壓縮視頻。例如，在有人在藍天背景下講話的流中，藍天不需要為視頻的每一秒重新渲染一次，因為它并沒有太大變化。因此，可以從視頻的大多數(shù)幀中去除藍天。

然后，使用內(nèi)容交付網(wǎng)絡(luò)（CDN）分發(fā)壓縮的分段視頻數(shù)據(jù)。若無 CDN，只有很少的觀眾真正能夠加載實時流，本文的最后一部分將說明其原因。

大多數(shù)移動設(shè)備都具有內(nèi)置編碼器，使普通用戶可以輕松地在社交媒體平臺上和通過消息傳遞應(yīng)用進行實時流式傳輸。想要質(zhì)量更高的流的品牌和公司使用自己的編碼軟件和/或硬件。

新技術(shù)如何加快實時流式傳輸速度？

在許多實時流中，觀眾仍然會體驗到 20 到 30 秒的延遲；換而言之，他們觀看的內(nèi)容比實時落后 20 到 30 秒。部分原因在于，視頻的各個片段必須完整加載后才能播放，而且每個視頻片段可能需要花費幾秒鐘來加載。

應(yīng)對這種延遲的一種解決方案是稱為分塊編碼的過程。此過程通過“分塊”進行工作，即將視頻片段細分為更小的碎塊。然后，對那些較小的碎塊進行編碼，接收流的設(shè)備可以在加載整個片段之前播放這些較小的碎塊。

CDN 如何更好地加快實時流式傳輸？

CDN 對于實時流式傳輸至關(guān)重要，因為 CDN 可以將流分發(fā)給位置大不相同的用戶。而且，CDN 具有比單一源站服務(wù)器更多的帶寬來分發(fā)流。若無 CDN，實時流可能很容易遇到帶寬問題。但是，大多數(shù) CDN 仍必須加載完整的視頻片段，然后才能將其一次性提供給多個用戶。這再次引入了分塊編碼應(yīng)解決的延遲問題。