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在线博彩网站超低延时网络直播解决方案
一． 项目需求：
当前，位于境外的合法博彩场所需要将线下的博彩业务在线上同步发布，方便广大彩民通过互联网在线上实时参与，给彩民带来了极大的便利，同时给运营方带来了更多的用户量和运营收入。
由于在线博彩业务的特殊性，要求网络直播必须具有低延时的特性，以保证在线彩民和现场彩民在同一时刻所看到的的信息一致，从而保障博彩的公平性。端到端的信号传输延时必须在1秒以内，最好做到300ms以内。此外，由于彩民可能在使用各种不同的终端设备（PC、Android手机、iPhone手机）收看，因此必须保障直播信号在这几种不同的终端上同步。
二． 方案的设计理念
针对这种应用场景，我们需要遵循以下原则来进行方案的设计和规划。
1. 技术先进、成熟、稳定
2. 实施简单、维护方便
3. 性价比高，成本可控
4. 可扩展性强，支持平滑升级和扩容
5. 后期有强大的技术团队提供保障
三． 方案的实现方式
3.1 技术路线选择
根据第二章的设计理念，整套系统我们采用基于H.264的视频端到端传输技术，并且已经储备好更高标准的H265视频技术，方便在产业链成熟的时候进行平滑升级。
在设备选型上，我们考虑到实施和维护的方便性，前端视频采集设备我们选择一体化的网络摄像机，这种摄像机不同于监控上的网络摄像机，它具有更强大的网络流输出功能，可以将采集到的实时画面主动推送给直播流媒体服务器，并且具备多码流输出的功能，便于为大屏幕PC终端和小屏幕手机终端提供不同分辨率的节目，既提高了用户端体验效果，又能有效降低带宽成本。
在平台后期维护方面，我们考虑到平台日常维护的方便性，采用主要设备和平台都具备远程管理和维护能力。并且产品功能管理界面都采用最新的HTML5和图形界面来实现。便于对所有设备的集中管控和维护。
在性价比方面，我们尽量将常用的功能做成标准功能模块，并且不追求高利润，遵循薄利多销的产品销售策略，保证运营方对平台的后期升级与扩容无后顾之忧。
在升级和扩展方面，我们采用分布式的架构设计，支持多服务器集群方式部署，也可以按照地域和用户分布进行分布式部署。随着用户量的增长，流媒体服务器和CDN内容分发系统都可以平滑扩容和部署，不影响当前业务的稳定运行。
在后期保障方面，我们作为产品开发团队，在流媒体领域已经坚持了13年时间，并且团队核心成员都是行业内的技术狂，我们将始终追赶和开发国际上最前沿的核心技术，从而保障用户购买的产品在5年以内不过时，从而对运营方来说始终有坚强的技术后盾，免除后顾之忧。
3.2 方案实现
系统架构图
系统架构说明：
该平台主要由前端直播摄像机、低延时直播源站服务器群、CDN内容分发服务器群、多终端低延时播放器构成。
从架构图中可以看出，该直播平台与其它互联网直播平台（映客、花椒直播、一直播、YY直播、斗鱼直播、虎牙直播、阿里云直播、腾讯云直播）有明显的区别，该平台全程采用低延时的解决方案，从而有效保障了端到端的直播延时。大众互联网直播平台在PC端的延时都在3秒左右，在手机浏览器上的延时都在15秒以上，而我们的平台采用了低延时直播控制技术以后，将端到端的延时极大降低，目前已经可以做到端到端300ms以内的延时，并且技术成熟，稳定可靠。
并且，串流直播作为国内顶尖的技术开发团队，十多年来我们一直坚持不断研发国际主流和尖端技术，确保我们服务的用户永远具有强大的市场竞争力。
主要组成部分说明：
1. 低延时网络直播摄像机
这是基于成熟的IP摄像机方案和自主研发的低延时网络流传输技术实现的，它具有方案成熟稳定、性价比高、安装和维护简单的特点，设备采用嵌入式低功耗设计，可以全年365天不间断稳定运行。可以部署在室内、户外等各种恶劣的生产环境中。该设备可以通过网络远程控制，极大地降低设备的运行维护成本。
此外，针对不同的应用场景，该设备有多种型号可以选择，包括：
1. 高速球形低延时直播摄像机
2. 吸顶式低延时直播摄像机
3. 高速云台式低延时直播摄像机
4. 枪式低延时直播摄像机
5. 每种形式的摄像机具有不同的分辨率可供选择，从720P到1080P的高清视频采集都可以实现。
同时，为了适应不同分辨率的终端设备收看，我们设计了多码流输出，针对PC、电视机这种大屏幕终端设备可以输出最高1080P的视频，针对智能手机等小屏幕终端设备可以输出D1或者更低分辨率的视频，从而不仅有效节省了服务器端和用户端的网络流量，也能给用户最好的收视体验。
2. 低延时直播源站服务器
该服务器也是整套解决方案中的核心设备，它采用通用的硬件服务器和我们专业的低延时流媒体直播发布系统软件组成，采用通用的硬件服务器可以增加用户的选择面，有效控制设备采购成本。采用我们专业的低延时流媒体直播发布系统软件可以保障平台的整体服务性能。
作为专业的流媒体技术开发团队，流媒体核心技术研发一直是我们的核心竞争力，十多年来我们一直致力于底层核心技术开发，低延时流媒体直播系统就是我们十多年来技术积累的结果。
在底层架构方面，该系统采用高效的C++语言编码实现，保障该系统可以在Windows和Linux平台上跨平台高效运行。Windows平台上我们采用高效的IOCP模型，Linux平台上采用高性能的Epoll模型，从而实现极高的运行效率和高并发网络处理能力，单台服务器可以轻松支持5000并发用户访问。跨平台的设计理念使得该系统可以在Windows，Linux，Android等操作系统环境中运行，比如嵌入式设备、ARM Linux设备、树莓派等。并可以方便地进行二次开发和定制。
在视频编解码技术方面，该系统支持当前最主流的H.264、H.265高效视频编解码技术，支持MP3、AAC、AAC-LC、HE-AAC音频编解码技术；
在流媒体封装格式方面，该系统支持TS、FLV、MP4、F4V等常用的流媒体封装格式；
在网络流传输协议方面，该系统支持RTMP协议、HTTP-TS协议、HTTP-FLV协议、RTSP协议、HTML5 MSE协议、UDP协议、HLS协议、MPEG-DASH协议，可以保障平台可以适应不同环境的应用使用环境。
在传输延时控制方面，该系统采用超低缓冲和快速转发技术，使得数据接收和转发延时控制在10ms以内，
3. 低延时的CDN内容分发平台
在大并发用户在线访问的情况下，单台服务器远远不能满足要求，这时就需要部署多台节点服务器来分担网络负载，这样需要直播源站服务器将数据流分发给CDN节点服务器。
这种在服务器节点之间的数据分发，如果采用常规的技术，这种数据流转发通常采用HLS协议或者基于TCP协议的数据传输方式，这种方式使用三次握手机制建立端到端的连接，并且基于长连接的协议来传输数据，这样会加大内容分发的延时。
我们的实现方式，是基于无连接的UDP协议来传输数据，因为这种方式不需要事先建立连接，不存在握手机制，而且协议简单，协议头的数据开销很小，所以数据传输效率很高，更能够保障传输的实时性。
4. 低延时的终端播放器
在直播应用中，终端播放器也是延时控制的一个重要环节。比如我们经常使用的Adobe Flash播放器、VLC视频播放器、暴风影音播放器、QQ影音播放器，他们都存在较大的节目缓冲延时，通常都在3秒左右，而且终端用户对播放器的缓冲延时无法控制。而且在Android和iOS平台的移动终端设备中，也都有内置的视频播放器，同样存在缓冲延时无法控制的问题。
我们的方案中，完全抛弃这种常用的实现方式，而是采用自主研发的核心技术来实现视频流的实时接收和解码回放，播放延时在50ms以内，而且，该播放器跨平台兼容，支持Windows、Linux、Android、iOS等多种终端的浏览器。
四． 设备清单
综上所述，该方案主要由如下设备组成：
项目 |
设备名称 |
主要功能 |
备注 |
1 |
低延时网络直播摄像机 |
实现视频实时采集和编码处理功能 |
有多个设备型号可供选择 |
2 |
低延时直播源站流媒体系统 |
实现视频流的实时转发功能，它实时接收前端直播摄像机推送过来的视频流，然后实时转发给终端用户 |
只用于直播源站 |
3 |
直播内容发布管理系统 |
实现节目管理和发布、用户管理、日志管理、统计管理等应用功能 |
|
4 |
CDN内容分发系统 |
实现多节点直播内容分发功能，用于支持大规模分布式部署 |
用于CDN的节点部署和负载均衡 |
五． 方案实施
5.1 前期准备
首先，需要准备好直播发布用的硬件服务器，服务器网络机房，前端摄像机的宽带接入环境。
硬件服务器配置要求：
CPU：IntelE5-2650x2，内存：16GB以上，网卡：万兆网卡，硬盘：SAS 1TBx2，操作系统：Windows Server 2008或者2012 X64，CentOS Linux X64
服务器出口带宽要求：
100Mb/s以上独享带宽
前端摄像机宽带接入环境：
建议采用专线接入，也可以采用ADSL光纤宽带接入，或者4G网络接入。
上行带宽要求：按照每台网络摄像机占用1~1.5Mb/s上行带宽设计
5.2 方案实施
环境准备好以后，我们的工程师会在30天以内将整个系统安装部署完毕。实施团队由项目经理负责，包括制定详细的项目实施计划，安装完毕后进行为期5天的联调测试，确保工程按时保质完成。
5.3 售后服务
平台建设好以后仍然需要定期维护，产品问题可以登录我们的官网（http://www.iavcast.com）找技术支持人员解决，我们会为用户提供长期的技术服务保障。