请选择 进入手机版 | 继续访问电脑版

默认
打赏 发表评论 3
即时通讯音视频开发(十二):多人实时音视频聊天架构探讨

前言


移动互联网发展迅猛,目前实时音视频技术已被广泛地应用在了实时在线教育、智能家居、在线直播、安防监控等领域。这之中,诸如多人视频会议、在线实时视频教育等场景,跟传统的一对一实时音视频聊天,在技术架构的实现上有很大不同。

虽然都是视频通讯,大部分情况下的单人视频通话可能根本不需要用到流媒体服务,而多人视频,如在线教育这些则必须用到,所以下面主要介绍多人视频中服务端架构模式,以及各自特点。

系列文章


本文是系列文章中的第12篇,本系列文章的大纲如下:


多人实时音视频架构1:Mesh结构


这是最简单的多人视频通话架构模式,所有媒体流都不需要经过服务端,客户端直接P2P,可通过webrtc建立多个PeerConnection,结构图如下:

1.jpg

该方案优点:
服务端压力最小,大多数情况下不需要用到流媒体服务。

该方案缺点:
客户端负载太大,不事宜扩展,特别是移动端,编解码压力会非常大。

多人实时音视频架构2:Mixer结构


视频会议基本上就是种结构,他的最大特点就是服务端做了很多事情,包括转码,混音,合屏,所以服务端负载非常大,结构图如下:

2.png

该方案优点:
  • 客户端负载最小,与一对一负载一样,所以理论上可以支持很多人同时视频。
  • 因为服务端有做编解码,所以可与现有产品无缝集成。
  • 可以最大程度利用硬件能力,如硬件MCU,芯片。

该方案缺点:
  • 服务端负载很大,建设成本很高。
  • 延迟问题,因为服务端做了很多动作(解码,合屏,混音,编码),所以会带来延迟。

多人实时音视频架构3:Router结构


该方案最大特点就是服务端只负责包转发,不负责转码,yy流媒体服务基本上就是这个功能,结构图如下:

3.png

该方案优点:
  • 与Mixer相比服务端压力比较小,而且容易扩展。
  • 低延迟,特别是与SVC结合能大大提升客户端体验度(貌似h265和vp9才开始集成svc)。

该方案缺点:
考虑到不同客户端需要不同的接收能力,所以真正实现下来服务端的架构也并不简单。

结语


因为各种模式都有自己的优缺点,所以实际应用中您应该根据自己的具体业务选择适合的架构模式。现在有很多开源框架和PAAS可以做上面这些事情,但是实际应用中都存在这样的问题,并不成熟。

本文主要通过介绍Mesh、Mixer和Router这三个结构的优缺点来介绍Android WebRTC 音视频开发之多人视频服务端架构模式架构模式。想要学习更多关于WebRTC音视频开发的知识,可以自行查找相关的资料来学习。

附录1:更多实时音视频技术文章


[1] 开源实时音视频技术WebRTC的文章:
开源实时音视频技术WebRTC的现状
简述开源实时音视频技术WebRTC的优缺点
访谈WebRTC标准之父:WebRTC的过去、现在和未来
良心分享:WebRTC 零基础开发者教程(中文)[附件下载]
WebRTC实时音视频技术的整体架构介绍
新手入门:到底什么是WebRTC服务器,以及它是如何联接通话的?
WebRTC实时音视频技术基础:基本架构和协议栈
浅谈开发实时视频直播平台的技术要点
[观点] WebRTC应该选择H.264视频编码的四大理由
基于开源WebRTC开发实时音视频靠谱吗?第3方SDK有哪些?
开源实时音视频技术WebRTC中RTP/RTCP数据传输协议的应用
简述实时音视频聊天中端到端加密(E2EE)的工作原理
实时通信RTC技术栈之:视频编解码
开源实时音视频技术WebRTC在Windows下的简明编译教程
网页端实时音视频技术WebRTC:看起来很美,但离生产应用还有多少坑要填?
>> 更多同类文章 ……

[2] 实时音视频开发的其它精华资料:
专访微信视频技术负责人:微信实时视频聊天技术的演进
实时语音聊天中的音频处理与编码压缩技术简述
网易视频云技术分享:音频处理与压缩技术快速入门
学习RFC3550:RTP/RTCP实时传输协议基础知识
基于RTMP数据传输协议的实时流媒体技术研究(论文全文)
声网架构师谈实时音视频云的实现难点(视频采访)
浅谈开发实时视频直播平台的技术要点
还在靠“喂喂喂”测试实时语音通话质量?本文教你科学的评测方法!
实现延迟低于500毫秒的1080P实时音视频直播的实践分享
移动端实时视频直播技术实践:如何做到实时秒开、流畅不卡
如何用最简单的方法测试你的实时音视频方案
技术揭秘:支持百万级粉丝互动的Facebook实时视频直播
简述实时音视频聊天中端到端加密(E2EE)的工作原理
移动端实时音视频直播技术详解(一):开篇
移动端实时音视频直播技术详解(二):采集
移动端实时音视频直播技术详解(三):处理
移动端实时音视频直播技术详解(四):编码和封装
移动端实时音视频直播技术详解(五):推流和传输
移动端实时音视频直播技术详解(六):延迟优化
理论联系实际:实现一个简单地基于HTML5的实时视频直播
IM实时音视频聊天时的回声消除技术详解
浅谈实时音视频直播中直接影响用户体验的几项关键技术指标
如何优化传输机制来实现实时音视频的超低延迟?
首次披露:快手是如何做到百万观众同场看直播仍能秒开且不卡顿的?
Android直播入门实践:动手搭建一套简单的直播系统
网易云信实时视频直播在TCP数据传输层的一些优化思路
实时音视频聊天技术分享:面向不可靠网络的抗丢包编解码器
>> 更多同类文章 ……

附录2:全站即时通讯技术资料分类


[1] 网络编程基础资料:
TCP/IP详解 - 第11章·UDP:用户数据报协议
TCP/IP详解 - 第17章·TCP:传输控制协议
TCP/IP详解 - 第18章·TCP连接的建立与终止
TCP/IP详解 - 第21章·TCP的超时与重传
理论经典:TCP协议的3次握手与4次挥手过程详解
理论联系实际:Wireshark抓包分析TCP 3次握手、4次挥手过程
计算机网络通讯协议关系图(中文珍藏版)
NAT详解:基本原理、穿越技术(P2P打洞)、端口老化等
UDP中一个包的大小最大能多大?
Java新一代网络编程模型AIO原理及Linux系统AIO介绍
NIO框架入门(三):iOS与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战
NIO框架入门(四):Android与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战
>> 更多同类文章 ……

[2] 有关IM/推送的通信格式、协议的选择:
为什么QQ用的是UDP协议而不是TCP协议?
移动端即时通讯协议选择:UDP还是TCP?
如何选择即时通讯应用的数据传输格式
强列建议将Protobuf作为你的即时通讯应用数据传输格式
移动端IM开发需要面对的技术问题(含通信协议选择)
简述移动端IM开发的那些坑:架构设计、通信协议和客户端
理论联系实际:一套典型的IM通信协议设计详解
58到家实时消息系统的协议设计等技术实践分享
>> 更多同类文章 ……

[3] 有关IM/推送的心跳保活处理:
Android进程保活详解:一篇文章解决你的所有疑问
Android端消息推送总结:实现原理、心跳保活、遇到的问题等
为何基于TCP协议的移动端IM仍然需要心跳保活机制?
微信团队原创分享:Android版微信后台保活实战分享(进程保活篇)
微信团队原创分享:Android版微信后台保活实战分享(网络保活篇)
移动端IM实践:实现Android版微信的智能心跳机制
移动端IM实践:WhatsApp、Line、微信的心跳策略分析
>> 更多同类文章 ……

[4] 有关WEB端即时通讯开发:
新手入门贴:史上最全Web端即时通讯技术原理详解
Web端即时通讯技术盘点:短轮询、Comet、Websocket、SSE
SSE技术详解:一种全新的HTML5服务器推送事件技术
Comet技术详解:基于HTTP长连接的Web端实时通信技术
WebSocket详解(一):初步认识WebSocket技术
socket.io实现消息推送的一点实践及思路
>> 更多同类文章 ……

[5] 有关IM架构设计:
浅谈IM系统的架构设计
简述移动端IM开发的那些坑:架构设计、通信协议和客户端
一套原创分布式即时通讯(IM)系统理论架构方案
从零到卓越:京东客服即时通讯系统的技术架构演进历程
蘑菇街即时通讯/IM服务器开发之架构选择
腾讯QQ1.4亿在线用户的技术挑战和架构演进之路PPT
微信技术总监谈架构:微信之道——大道至简(演讲全文)
如何解读《微信技术总监谈架构:微信之道——大道至简》
快速裂变:见证微信强大后台架构从0到1的演进历程(一)
17年的实践:腾讯海量产品的技术方法论
>> 更多同类文章 ……

[6] 有关IM安全的文章:
即时通讯安全篇(一):正确地理解和使用Android端加密算法
即时通讯安全篇(二):探讨组合加密算法在IM中的应用
即时通讯安全篇(三):常用加解密算法与通讯安全讲解
即时通讯安全篇(四):实例分析Android中密钥硬编码的风险
传输层安全协议SSL/TLS的Java平台实现简介和Demo演示
理论联系实际:一套典型的IM通信协议设计详解(含安全层设计)
微信新一代通信安全解决方案:基于TLS1.3的MMTLS详解
来自阿里OpenIM:打造安全可靠即时通讯服务的技术实践分享
>> 更多同类文章 ……

[7] 有关实时音视频开发:
简述开源实时音视频技术WebRTC的优缺点
良心分享:WebRTC 零基础开发者教程(中文)
>> 更多同类文章 ……

[8] IM开发综合文章:
移动端IM开发需要面对的技术问题
开发IM是自己设计协议用字节流好还是字符流好?
请问有人知道语音留言聊天的主流实现方式吗?
IM系统中如何保证消息的可靠投递(即QoS机制)
谈谈移动端 IM 开发中登录请求的优化
完全自已开发的IM该如何设计“失败重试”机制?
微信对网络影响的技术试验及分析(论文全文)
即时通讯系统的原理、技术和应用(技术论文)
开源IM工程“蘑菇街TeamTalk”的现状:一场有始无终的开源秀
>> 更多同类文章 ……

[9] 开源移动端IM技术框架资料:
开源移动端IM技术框架MobileIMSDK:快速入门
开源移动端IM技术框架MobileIMSDK:常见问题解答
开源移动端IM技术框架MobileIMSDK:压力测试报告
开源移动端IM技术框架MobileIMSDK:Android版Demo使用帮助
开源移动端IM技术框架MobileIMSDK:Java版Demo使用帮助
开源移动端IM技术框架MobileIMSDK:iOS版Demo使用帮助
开源移动端IM技术框架MobileIMSDK:Android客户端开发指南
开源移动端IM技术框架MobileIMSDK:Java客户端开发指南
开源移动端IM技术框架MobileIMSDK:iOS客户端开发指南
开源移动端IM技术框架MobileIMSDK:Server端开发指南
>> 更多同类文章 ……

[10] 有关推送技术的文章:
iOS的推送服务APNs详解:设计思路、技术原理及缺陷等
Android端消息推送总结:实现原理、心跳保活、遇到的问题等
扫盲贴:认识MQTT通信协议
一个基于MQTT通信协议的完整Android推送Demo
求教android消息推送:GCM、XMPP、MQTT三种方案的优劣
移动端实时消息推送技术浅析
扫盲贴:浅谈iOS和Android后台实时消息推送的原理和区别
绝对干货:基于Netty实现海量接入的推送服务技术要点
移动端IM实践:谷歌消息推送服务(GCM)研究(来自微信)
为何微信、QQ这样的IM工具不使用GCM服务推送消息?
>> 更多同类文章 ……

[11] 更多即时通讯技术好文分类:
http://www.52im.net/forum.php?mod=collection&op=all

即时通讯网 - 即时通讯开发者社区! 来源: - 即时通讯开发者社区!

本帖已收录至以下技术专辑

推荐方案
评论 3
感谢分享,很有用的资料
签名: 刚注册,很不错
不错哦
签名: 心情好
感谢分享
打赏楼主 ×
使用微信打赏! 使用支付宝打赏!

返回顶部