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SRS Server - H.265直播省一半带宽费用

· 11 分钟

Written by Winlin, runner365, yinjiaoyuan, PieerePi, qichaoshen82, ZSC714725, bluestn, mapengfei53, chundonglinlin, duiniuluantanqin, panda1986

经过七年的酝酿和开发,SRS在6.0中终于正式支持了HEVC(H.265),几乎全面支持,包括RTMP、FLV、SRT、TS、HLS、DASH、GB28181、WebRTC(Safari)、DVR FLV、DVR MP4、WordPress SrsPlayer等等。

一般H.265比H.264,可以省50%带宽,就是省50%的钱哈。

在大多数商业公司中,七年,黄花菜都凉了。开源项目只要能做出来,哪怕慢一些,也能活久见。

Why Important?

H.265比H.264的编码效率更高,不过一个编解码的更新换代,一般是以N个10年为基准的,现在也不能说H.265就能完全替换H.264,还有不少遗留问题。

H.265的收益就不用说了,可以用更少的带宽,传输同样的质量,这就是省钱啊。

此外,8K的朋友必须H.265,大约在9Mbps码率,而H.264得30Mbps而且最高分辨率无法支持8K。

但省钱的前提是不出问题,如果用户的设备支持H.265有问题,那就会引起投诉和体验问题,反而造成更大的成本。

当然了可以将 H.265转码一个H.264的流出来,给那些只支持H.264的设备用,不过这样一样会引入转码成本了。

而H.265正有这一堆的问题,所以如果你想要选择H.265,一定要想好了,看看你的场景下收益是否能超过要付出的成本。

Status of H.265

下面是各种场景下,H.265的支持情况,可以阅读原文,看详细的Commit。

第一部分,推流,推流端基本是支持的,通过打Patch也可以支持:

  • 原生支持:使用FFmpeg推SRT流,目前支持得最好的方式。
  • 原生支持:OBS推SRT流,需要有硬件支持。
  • 原生支持:摄像头推GB28181流,基本上都支持。
  • 补丁支持:使用FFmpeg推RTMP流,需要打Patch
  • 配置支持:Safari浏览器推WebRTC流,需要手动点下菜单栏的选项才能开启。
  • 不支持:Chrome/Firefox推WebRTC流。
  • 不支持:使用OBS推流RTMP流。

第二部分,FFmpeg/ffplay拉流,支持度是比较完善的:

  • 原生支持:使用FFmpeg拉HTTP-TS流。
  • 原生支持:使用FFmpeg拉HLS流。
  • 原生支持:使用FFmpeg拉MPEG-DASH流。
  • 原生支持:使用FFmpeg拉SRT流。
  • 原生支持:使用ffplay播放HTTP-TS流。
  • 原生支持:使用ffplay播放HLS流。
  • 原生支持:使用ffplay播放MPEG-DASH流。
  • 原生支持:使用ffplay播放SRT流。
  • 补丁支持:使用FFmpeg拉RTMP流。
  • 补丁支持:使用FFmpeg拉HTTP-FLV流。
  • 补丁支持:使用ffplay播放RTMP流。
  • 补丁支持:使用ffplay播放HTTP-FLV流。

第三部分,浏览器H5播放流,MSE支持,但也需要上层播放器库支持:

  • 原生支持:使用Chrome播放HTTP-TS流,需要硬解支持,SRS使用mpegts.js。
  • 原生支持:使用Chrome播放HTTP-FLV流,需要硬解支持,SRS使用mpegts.js。
  • 配置支持:使用Safari拉WebRTC流,需要手动点下菜单栏开启。
  • 不支持:使用Chrome hls.js播放HLS流。底层MSE支持,但hls.js是负责将HLS转fMP4,也需要支持才行。
  • 不支持:使用Chrome dash.js播放DASH流。底层MSE支持,但dash.js是负责将DASH转fMP4,也需要支持才行。
  • 不支持:使用Chrome/Firefox拉WebRTC流。暂时没有看到有支持的可能,Chrome主要是在做AV1方向。

第四部分,VLC播放流,对于TS和MP4封装支持比较好:

  • 原生支持:VLC播放HTTP-TS流。
  • 原生支持:VLC播放SRT流。
  • 原生支持:VLC播放HLS流。
  • 原生支持:VLC播放MPEG-DASH流。
  • 不支持:VLC播放RTMP流。暂时没看到支持的可能。
  • 不支持:VLC播放HTTP-FLV流。暂时没看到支持的可能。

第五部分,辅助功能,关于HEVC的重要的辅助能力:

  • 原生支持:录制为FLV/MP4文件。FLV是非标准的,MP4是标准的。
  • 原生支持:解析HEVC元数据,通过HTTP API提供。
  • 原生支持:黑盒测试支持HEVC。
  • 原生支持:SRS镜像支持补丁的FFmpeg。可以不用自己编译FFmpeg,使用SRS镜像提供的FFmpeg即可。
  • 原生支持:WordPress plugin SrsPlayer插件支持HEVC。由于SRS Stack使用的是4.0稳定版本,还需要几年才能切换到6.0。
  • 不支持:Update srs-stack for HEVC.
  • 不支持:Edge server supports publish HEVC stream to origin.
  • 不支持:Edge server supprots play HEVC stream from origin.
  • 不支持:HTTP Callback takes HEVC metadata.
  • 不支持:Prometheus Exporter supports HEVC metadata.
  • 不支持:Improve coverage for HEVC.
  • 不支持:Supports benchmark for HEVC by srs-bench.

至于iOS或Android Native,可以用FFmpeg解码,早就可以自己支持了。

由于Chrome 105 MSE已经支持了HEVC,所以浏览器上的完善度就很高了,感谢头条的开发者。

MSE HEVC依赖GPU硬件解码,可以打开chrome://gpu,搜索下hevc,如果能找到就可以支持。

Usage: Live

我们看一个最简单的H.265直播的例子。

首先,使用Docker启动SRS:

docker run --rm -it -p 1935:1935 -p 8080:8080 \
  registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/ossrs/srs:6 \
  ./objs/srs -c conf/docker.conf

接着,启动FFmpeg推流,HEVC RTMP流,参考 FFmpeg Tools:

# For macOS
docker run --rm -it registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/ossrs/srs:encoder \
  ffmpeg -stream_loop -1 -re -i doc/source.flv \
  -acodec copy -vcodec libx265 -f flv rtmp://host.docker.internal/live/livestream

# For linux
docker run --net=host --rm -it registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/ossrs/srs:encoder \
  ffmpeg -stream_loop -1 -re -i doc/source.flv \
  -acodec copy -vcodec libx265 -f flv rtmp://127.0.0.1/live/livestream

Note: 请将域名host.docker.internal换成你的服务器的IP。

就可以直接打开网页播放HTTP-FLV流了,也可以使用ffplay或VLC播放HLS:

Note: 注意不能用H5播放HLS,因为hls.js还不支持,但可以用H5播放HTTP-FLV或HTTP-TS,因为mpegts.js支持。

其他协议请参考SRS的文档开启即可。

Usage: WebRTC

特别解释下WebRTC H.265:只有Safari支持HEVC,Chrome和Firefox还不支持。

Safari默认没有开启,需要手动点下开发 > 实验性功能 > WebRTC H265 codec

具体使用方法,请参考#465Safari WebRTC部分的使用说明。

WebRTC对于AV1的支持更完善,Safari/Chrome/Firefox也都支持,具体请参考#1070,当然MSE对于AV1目前还没有支持。

Note: Media Source Extensions (MSE)是浏览器支持流媒体的底层接口,可以认为是把点播或直播转成fMP4切片送给H5 video对象,比如mpegts.js、hls.js和dash.js都是基于MSE,具体可以参考MDN: MSE

FFmpeg Patch

FFmpeg 6支持了HEVC over RTMP,如果需要自己编译,参考FFmpeg Tools.

SRS提供了打过Patch的FFmpeg、ffplay和ffprobe,可以直接用SRS Docker推流:

# For macOS
docker run --rm -it ossrs/srs:encoder ffmpeg -stream_loop -1 -re -i doc/source.flv \
  -acodec copy -vcodec libx265 -f flv rtmp://host.docker.internal/live/livestream

# For linux
docker run --net=host --rm -it ossrs/srs:encoder ffmpeg -stream_loop -1 -re -i doc/source.flv \
  -acodec copy -vcodec libx265 -f flv rtmp://127.0.0.1/live/livestream

可以详细参考FFmpeg Tools

Known Issues

目前已知的问题,总结下:

  1. Safari HEVC WebRTC只支持WebRTC,不支持转换其他协议。SRS可以实现,但目前使用的场景比较少,有需要会在未来完善。
  2. Chrome/Firefox WebRTC是不支持HEVC的,也没有计划支持。
  3. 几乎浏览器都支持MSE,除了iOS。注意HEVC MSE是依赖硬件解码的。
  4. H5播放器目前mpegts.js支持,hls.js和dash.js还没有支持。

在某些场景下,HEVC的应用完全成熟了,具体就需要各位开发者自己评估了。

Thanks

H.265这个功能,核心的贡献都是社区的朋友,有可能会漏掉哈请多包涵,包括但不限于:

Note: 可以看到大家的工作是有交叉的,虽然有些PR没有直接合并到SRS,但是最终合并到SRS的代码,都参考了大家提交的PR,并且会把大家作为co-author写到Commit中的哈。

最后,特别感谢mpegts.js,谦谦大神的H5播放器,支持了HTTP-FLV和HTTP-TS的H.265能力,这是flv.js的延续的项目,我觉得大家都欠他一个Star哇。