RTMP推流直播在媒体融合时代的意义与影响

王旭鹏

（永吉县融媒体中心，吉林 吉林 132100）

0 引 言

随着通信领域4G技术的成熟和移动终端性能的迭代，互联网覆盖程度不断加深，人们的信息获取渠道发生了深刻的变革。无论是传统媒体还是新兴自媒体，都在分享技术革新带来的流量红利。直播和短视频风头一时无两，政府机关、企事业单位、社会团体及个人都能够通过这种形式传递资讯和正能量的价值观。由于成本和技术门槛受限，RTMP推流直播应运而生，这种模块化的传输协议可以实现用户多样化的直播需求，使得即时直播更加便捷化和智能化。

1 传统直播系统的局限

传统直播主要通过便携式卫星传输系统或卫星车来实现，将固定机位的摄像机拍摄到的现场画面转换为SDI信号，汇聚至现场进行切换或转播，再利用卫星实时传输回电视台，由总控矩阵进行解码，完成直播[1]。经过几十年的发展和完善，传统直播系统十分稳定，每年的春节联欢晚会可以保证全球数十亿人次同时正常收看。但是高昂的硬件成本和复杂的操作、维护限制了其应用场景，除了专业的媒体机构以外，其他团体和个人很难满足这种应用条件。

2 推流直播的优势

推流直播通过推流器将拍摄到的视频、音频信号进行编码，采用通用的传输协议将其加工成适合网络服务器的信号数据流，再将其通过移动通信或者光纤网络推送至对应的服务器平台，通过资源分配实现直播。

和传统直播相比，推流直播的设备集成化程度更高，操作也更加便捷。直播人员可以通过成本低廉、便于携带的微型推流器实现信号源的采集、加工及推送，轻松掌握操作和维护方法，无需学习过多的专业技术知识，非常适合平民化、常态化的直播架构。

3 推流直播的基本原理

3.1 推流直播原理

推流直播原理如图1所示。推流的过程首先需要通过传感器设备（Sensor equipment）得到初始的视频数据（YUV）和音频数据（AAC）作为数据采样，之后采用编码的方式来进行数据压缩，可以通过硬编码（API）或软编码（FFMpeg）处理音视频数据，分别得到已编码的H.264/H.265（规格更高）视频数据和AAC音频数据，再对应各自FLV、TS、MPEG-TS等封装格式，利用相应的传输协议推送流上传至服务器，由服务器进行相关协议的分发。

图1 推流直播原理图

3.2 拉 流

拉流的过程则需要对二进制数据进行解析，从而得到具体的流信息，再对应各自FLV、TS、MPEG-TS等封装格式进行解复用（demux）操作，获取已编码的H.264/H.265（规格更高）视频数据和AAC音频数据。解压音视频数据同样可以采用硬解码（API）或软解码（FFMpeg）的方式，通过相应的解码操作可以重现初始的YUV、AAC音视频数据。由于音频和视频解码相互独立，因此完成后需要影音同步操作。

用户在各类终端上登录直播应用，通过应用观看直播以及互动。

4 推流直播涉及到的技术应用

4.1 4G（5G）回传技术

4G直播技术建构在4G网络回传技术之上。“智能终端+4G背包”的网络IP回传使得随时随地的网络直播得以实现，几乎当前所有的新媒体均以此为主导[2]。

4G回传网络中，中国电信、中国联通以及中国移动分别采用不同的架构。中国电信、中国联通采用IPRAN，中国移动则采用PTN。PTN和IPRAN设备从本质上来说分别对应使用非传统协议的二层的交换机和三层的路由器。PTN所使用的是MPLS-TP协议，而IPRAN使用的则是IP-MPLS协议，相同点在于两者都通过包交换的LSP通道来进行传输，而不是SDH的时隙。

4G回传技术可以让推流器加工过的数据经由网络运营商的移动无线信号传输，经由eNodeB基站传输至核心网，并实现超远程通信。在流媒体服务器的推送下，理论上推流直播在通信信号覆盖的地区就能够达成。

第五代移动通信技术（5G）打造了高效的信息通信平台，在技术层面上全面超越4G，为物联网的全面普及创造了条件。5G网络采用了新的空中接口技术，可以为移动用户提供更大的带宽和更低的时间延迟，并且抗同频干扰和多普勒效应的能力更强。5G回传技术承载的推流直播更加安全可靠。

4.2 P2P技术与流媒体技术

P2P技术是覆盖层网络的拓展，与C/S（客户机/ 服务器）架构的差异性在于，P2P能够实现点对点两端对等的网络信息交换。由于C/S架构中服务器数量有限，所以其承载能力受限，而P2P网络采用分散式的资源供需，其中任意一个节点既为其他节点提供网络服务，同时也享有其他节点提供的网络服务，从而可以避免单一点失效的弊端。

P2P网络采用DHT结构、树形结构及网状结构3种不同的网络架构模式。语音通信、文件共享、在线游戏支撑平台、流媒体直播与点播以及分布式科学计算等方面都或多或少地应用了这3种P2P网络结构。

作为一种传输技术，流媒体在网络上实现播放所使用的方式为流式传输。流媒体特定编码媒体资料，并将媒体资料转化为流式传输的连续时基媒体在网络中应用。用户可以通过流媒体在下载的同时进行播放，故流媒体也被称为流式媒体。

流媒体从传输方式上分为顺序流式传输和实时流式传播，分别采用HTTP/FTP服务器和特定的Streaming服务器。连续、实时、时序是流媒体最为显著的特性，因此流媒体具有非常低的触发延迟，基本不占用系统缓存。

5 RTMP协议简述

RTMP（Real Time Messaging Protocol）协议来源于TCP协议（传输层通信协议），是Adobe公司开发的一种开放协议，专门为服务器和Flash播放器之间的影音传输编写。

使用RTMP协议时，用户通过网络连接到FMS（Flash Media Server）或Red5服务器，采用FLV tag的视频封装模式，数据分段采用连续流，延迟很低，可以实时播放服务器上储存的FLV文件，并且能够在任意时间节点上选择视频播放，和HTTP方式不同之处在于避免了完整缓存FLV文件到本地的麻烦。RTMP协议的优点在于无需占用大量本地缓存，为客户终端节省空间，同时具有FLV的良好保密性，不足之处在于比较消耗服务器资源。

RTMP协议的端口号为1935，普通网络用户均可使用，包括非IOS平台用户，兼容性比较强。RTMP协议是一个协议族，包括RTMP基本协议及RTMP T/RTMP S/RTMP E等多种变种。

RTMP协议具有以下优点：一方面，不同于HLS之类的TS分片索引需要20～30 s的延迟，RTMP延时很小，通常为1～3 s；另一方面，RTMP协议基于TCP协议开发，可以与服务器长时间建立连接，避免握手、挥手产生的消耗。同时，RTMP协议也存在一些弱势之处，如在IOS平台上并没有提供原生的支持RTMP的播放器软件，想要支持RTMP协议，需要单独开发对应的播放器才能适用。

当下直播行业大部分直播业务都会选择用RTMP作为流媒体协议。通常会将数据流封装成FLV通过HTTP提供出去。

6 RTMP推流直播的技术参数

RTMP推流直播的技术参数如表1所示。

表1 RTMP推流直播的技术参数

编码算法方面，H.264在市场上应用较多，包含Highprofile、Mainprofile、Baselineprofile三个级别。H.265是新的编码协议，也是H.264的升级版。H.265标准保留H.264原来的某些技术，同时对一些技术加以改进。新技术使用先进的技术用以改善码流、编码质量、延时和算法复杂度之间的关系，达到最优化设置。同样的画质和同样的码率下，H.265比H.264占用的存储空间理论上要少50%。如果存储空间一样大，那么意味着在相同的码率下，H.265会比H2.64的画质要高一些，理论值为30%～40%。

码率控制方面具有CBR（固定码率）和VBR（可变码率）两种。CBR画面稳定，VBR可以根据网络资源调整画面质感和清晰度。

7 RTMP推流直播的应用场景

对于政府机关、企事业单位用户来讲，宣传国家的大政方针、落实政府政策部署以及公开本单位的必要事务决策，都可以借助RTMP推流直播来实现。比如《民法典》的颁布，相关单位在网上采用RTMP直播方式进行了专业的条款解读、新旧对比，获得观众的一致好评，以人们喜闻乐见的方式推广了法制教育、体现了法治精神，更节省了国家工作人员的工作成本，一举两得。另外，在2020年年初新冠肺炎疫情形式相对严峻期间，学校作为人员密集场所，都实施了严格的封闭管控，学生们只能在家学习。得益于各个平台提供的RTMP推流直播服务（会议室模式），保证教学任务正常进行的全国范围网课得以顺利展开。

对于传统媒体来说，RTMP推流直播也有很高的应用价值。例如，广播电视台纷纷开通了地方性的景观直播，一方面，人们可以足不出户地欣赏全国各地的名山大川、名胜古迹，节约了外出成本；另一方面，电视台也可以借此提供更加鲜活的新闻报道，创造新的业务增长点。主流报刊、出版机构的网站纷纷开通了直播模块，RTMP推流直播作为一项新兴的多媒体技术被广泛应用。不拘泥于传统的报道模式，即时直播加实时反馈的形式让新闻更加生动、富有感染力。

对于社会团体和个人来说，RTMP推流直播为其创造了一个低成本的展示平台，使其可以随时随地向大众分享符合法律法规和道德观念的直播内容，既可以提高自身知名度、获得流量反馈，又可以间接地丰富互联网文化娱乐内容。同时，相关单位的有力监管也可以剔除负面糟粕，保证中国特色社会主义先进文化的优先传播。

8 RTMP推流直播的意义与影响

RTMP推流直播为传统产业转型升级增加了新的渠道。“云购物”“云学习”“云演出”等各种各样的直播创新层出不穷，尤其是在我国经济新常态的背景下，为实体经济向互联网转型提供了机会。

正是由于RTMP推流直播产业与传统产业的深度融合，疫情影响恢复期间，RTMP推流直播的经济价值、社会价值得到了极大发挥。在经济层面，电商直播的带货形式吸引了各类主播的参与，甚至不少“第一书记”也亲自挂帅，通过直播帮助销售本地农副产品，成为扶贫的新形式。在文化层面，疫情期间，各大直播平台响应教育部“停课不停学”的号召，为教师在线授课提供了免费直播平台，甚至清华大学、北京大学等顶尖学府也开展了面向全民的直播授课，使优质教育共享、促进教育公平和教育创新迈出了一大步。还有不少公司尝试与直播平台合作，采用云演出的方式，为用户提供免费的RTMP推流直播，创新了观看渠道，通过线上流量，带来了更为广泛的受众，为优质文化艺术资源的普及起到了推动作用。

9 结 语

RTMP推流直播可以实现用户多样化的直播需求，使得即时直播更加便捷化和智能化，适用于多种场景，为传统产业转型升级增加了新的渠道。相信会有越来有多的人关注到RTMP推流直播衍生出来的创新模式，利用它的优势创造出更多价值。