1.直播app原理
直播原理：把主播录制的视频，推送到服务器，然后由服务器CDN分发给观众。

2.直播app流程
简单的流程:采集->滤镜处理->编码->推流->CDN分发->拉流->解码->播放
直播环节：推流端(采集、美颜处理、编码、推流)、服务端（转码、录制、截图）、播放端（拉流、解码、渲染）、互动(聊天、点亮、礼物)
流程图如下：

直播流程.png

3.直播架构

直播架构.png

二、直播基础知识

1、采集视频、音频
AVFoundation: AVFoundation是用来播放和创建基于时间的视听媒体的框架，它提供了Objective-C接口来处理这些数据，比如创建、编辑、重新编码、回放等。

2.视频处理（美颜）
利用OpenGL ES开源图形嵌入式系统框架，对视频帧进行加工，通过GPU渲染到屏幕，从而实现各种不同的视频效果。一般情况下app的个各种美颜和视频特效都是通过GPUImage这个框架实现的。

相关视频框架介绍

GPUImage:GPUImage是一个基于OpenGL ES的一个图像视频处理框架，封装了多达120多种常见的滤镜效果，同时也支持自定义编写滤镜效果。

OpenGL(Open Graphics Library):是一个跨编程语言、跨平台的编程接口规定的专业的图形程序接口，是一个功能强大、调用方便的底层图形库。

OpenGL ES(OpenGL for Embedded Systems )：是OpenGL三维图形API的子集，针对手机等嵌入式设备而设计。

3.视频编码解码

视频编码框架
FFmpeg：是一个跨平台开源视频框架，提供了视频录制、转换以及流化音视频的解决方案，也就是视频编码、解码、转码、转流、播放等功能。FFmpeg支持了几乎所有音视频编解码、封装格式以及播放协议。它包含非常先进的了音频、视频编解码库libavcodec，保证了编解码的质量。
ps：
1. X264:把视频原数据YUV编码压缩成H.264格式；
2.VideoToolbox:苹果自带的视频硬解码和硬编码API；
3.AudioToolbox:苹果自带的音频硬解码和硬编码API。

视频编码

视频压缩标准：MPEG、H.264等，对视频进行压缩(视频编码)或者解压缩(视频解码)的编码技术，主要是将视频像素压缩成为视频码流，从而达到降低视频数量的目的。

1.MPEG：一种视频压缩方式，采用帧间压缩，存储连续帧之间有差别的地方达到较大的压缩比；
2.H.264：一种视频压缩方式，采用事先预测和与MPEG中的P-B帧一样的帧间预测方法压缩，可以根据需要产生适合网络情况传输的视频流，有更高的压缩比和更好的图像质量；
3.H.265：基于H.264的一种视频压缩方式，保留原有的技术，并且对一些技术进行优化以改善码流、编码质量、延时和算法复杂度之间的关系。

音频编码
AAC、mp3：对音频压缩的音频编码技术。
码率控制
多码率：根据用户当前网络环境自定义码率，例如视频播放软件中的1024、720、高清、标清、流畅等就是码率。
视频封装格式
TS：流媒体封装格式，流媒体封装格式的好处就是不需要加载索引再播放，大大减少了首次载入的延迟。
FLV：流媒体封装格式，由于其形成的文件极小、加载速度极快，使其成为当前主流视频格式。

4.推流
librtmp：数据传输框架，用来传输RTMP协议格式的数据
RTMP：流媒体数据传输协议，是Flash播放器和服务器之间音频、视频和数据传输开发的开发协议，这个协议是建立在TCP协议或者轮训HTTP协议，主要用于对象、视频、音频的传输。

5.流媒体服务器
SRS、BMS、nginx
5.1数据分发
CDN：(Content Delivery Network),内容分发网络，是构建在网络之上的内容分发网络，依靠部署在各地的边缘服务器，通过中心平台的负载均衡、内容分发、调度等功能模块，使用户就近获取所需内容，降低网络拥塞，提高用户访问响应速度和命中率。

6.拉流

直播协议
RTMP、RTSP：即时要求较高或有互动需求
HLS：有回放或者跨平台需求

对比：
HLS是Apple公司定义的用于实时流传输的协议，HLS协议基于HTTP协议实现，可实现流媒体的直播和点播，主要用于iOS系统。HLS的自适应码率流播，客户端可以根据网络状况自动选择不同码率的视频流，保证了移动设备网络状况不稳定的条件下流畅播放。
RTSP：
实时流传输协议，该协议定义了一对多应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据。HTTP与RTSP相比，HTTP请求由客户机发出，服务器作出响应；使用RTSP时，客户机和服务器都可以发出请求，即RTSP可以是双向的。
HTTP-FLV：基于HTTP协议的流式传输协议

7.解码
硬解码：使用GPU来解码，减少CPU运算。播放流畅、解码速度快，但兼容性不好。
软解码：使用CPU来解码。兼容性好，但加大CPU负担，功耗大，解码速度慢，没有硬解码流畅。

8.播放
使用ijkplayer这个基于FFmpeg的开源视频播放器，iOS、Android都可集成，使用简单，使用指定拉流URL，自动解码播放。

9.聊天
IM即时通讯，在直播中主要是观众与主播间的文字互动。
第三方SDK:融云、 腾讯云都提供了即时通讯的SDK,实现直播聊天的功能。

10.第三方直播SDK
七牛云、网易视频云提供了全球化直播流服务，提供稳定流畅、低耗时、高并发的实时音频服务，可将视频直播快速集成到自己的app当中。

ps:

mac测试服务器：采用nginx+rtmp搭建，地址：http://www.jianshu.com/p/a0397c98d907。

拉流端：bilibili站有一个开源项目叫ijkplayer，用起来很不错，地址：https://github.com/Bilibili/ijkplayer。

参考文献
http://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/15814587
http://www.jianshu.com/p/bd42bacbe4cc