一种在线教育的直播系统的制作方法

1.本技术实施例涉及互联网技术领域，尤其涉及一种在线教育的直播系统。


背景技术：

2.近年来，随着在线视频技术多维度的整体提升，“在线教育”等互动直播模式为广大网民带来了实时观看、深度互动的全新体验，让互动直播模式迅速崛起，并逐渐成为新时代的互联网社交入口。支撑互动直播的在线视频技术是一个较为复杂和专业的领域，涉及音视频编解码、图像优化处理、流媒体传输分发、多终端播放等多学科技术的应用。互动直播的吸引人之处，在于终端用户将自己“代入”直播场景中，与主播、其它观众像是在一间屋子内，不是在看视频，而是场景中的一员。而这种场景式互动，在直播技术上极其依赖“低延时”。
3.目前，各直播平台的技术架构大同小异，在“低延时”保障方面，pc 端和移动app端通过rtmp协议或http-flv协议将延迟控制到3-5秒，以此配合各种互动功能的实现。而在移动web端(即基于移动设备浏览器的 h5播放器)只能用延迟较大的hls协议，因此目前移动web端还只能实现原始的看直播、看弹幕，最重要的互动功能无法实现。
4.移动web端目前唯一可用的hls协议，全称是http live streaming，是由苹果公司提出的一套基于http传输流媒体的网络协议。对于直播来说，它的工作原理是把直播流切分成ts流媒体切片文件，同时生成m3u8索引文件，播放端按照索引文件顺序依次下载每个切片文件进行播放。标准的hls 协议规定，浏览器需要获取到三个已经生成的完整ts切片文件才可以开始播放，而苹果官方建议的流媒体切片文件时长为10秒左右，加之cdn等网络传输延时，基于hls协议的直播延时理论上会超过40秒。这就是基于hls 协议的移动web端直播延时达不到互动直播要求的原因。针对教育强同步场景，影响在线教育的交互体验。由此可见，如何有效降低页面端的在线教育直播的延迟时间，从而有效提升在线教育直播的互动效果成为当前亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于提出一种在线教育的直播系统，用于解决现有技术中存在的如何有效降低页面端的在线教育直播的延迟时间，从而有效提升在线教育直播的互动效果的技术问题。
6.根据本技术实施例的第一方面，提供了一种在线教育的直播系统。所述系统包括：在线教育的直播推流端、在线教育的云直播平台、在线教育的内容分发网络，以及用于在线教育直播播放的页面端，其中，所述直播推流端与所述云直播平台通信连接、所述云直播平台分别与所述内容分发网络和所述页面端通信连接，并且所述页面端与所述内容分发网络通信连接，所述直播推流端，用于采用rtmp直播协议，将待推送的在线教育视频流分成视频分片，并将所述视频分片划分为视频包、音频包和协议包，再通过建立的不同的通道，分别将所述视频包、所述音频包和所述协议包推送至所述云直播平台；所述云直播平台，用于采
用rtmp直播协议，通过建立的不同的通道，分别将所述视频包、所述音频包和所述协议包推送至所述内容分发网络；所述页面端，用于接收学员针对所述页面端中的在线教育视频流播放控件的操作，并根据所述操作，生成在线教育视频流播放请求，再将所述在线教育视频流播放请求发送至所述云直播平台，再接收所述云直播平台根据所述在线教育视频流播放请求返回的在线教育视频流的低延迟播放地址，再根据所述在线教育视频流的低延迟播放地址，从所述内容分发网络的低延迟直播服务中拉取低延迟的在线教育视频流，再播放所述低延迟的在线教育视频流。
7.根据本技术实施例提供的在线教育的直播系统，所述直播推流端采用rtmp直播协议，将待推送的在线教育视频流分成视频分片，并将所述视频分片划分为视频包、音频包和协议包，再通过建立的不同的通道，分别将所述视频包、所述音频包和所述协议包推送至所述云直播平台，能够有效降低待推送的在线教育视频流推送至所述云直播平台的延迟时间。此外，所述云直播平台采用rtmp直播协议，通过建立的不同的通道，分别将所述视频包、所述音频包和所述协议包推送至所述内容分发网络，能够有效降低在线教育视频流推送至所述云直播平台的延迟时间，并且所述页面端接收学员针对所述页面端中的在线教育视频流播放控件的操作，并根据所述操作，生成在线教育视频流播放请求，再将所述在线教育视频流播放请求发送至所述云直播平台，再接收所述云直播平台根据所述在线教育视频流播放请求返回的在线教育视频流的低延迟播放地址，再根据所述在线教育视频流的低延迟播放地址，从所述内容分发网络的低延迟直播服务中拉取低延迟的在线教育视频流，再播放所述低延迟的在线教育视频流，能够有效降低页面端的在线教育直播的延迟时间，从而有效提升在线教育直播的互动效果。
附图说明
8.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本技术实施例的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
9.图1为本技术实施例的在线教育的直播系统的结构示意图。
具体实施方式
10.为了使本领域的人员更好地理解本技术实施例中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术实施例保护的范围。
11.参照图1，示出了本技术实施例的在线教育的直播系统的结构示意图。
12.具体地，本实施例提供的在线教育的直播系统包括：在线教育的直播推流端、在线教育的云直播平台、在线教育的内容分发网络，以及用于在线教育直播播放的页面端，其中，所述直播推流端与所述云直播平台通信连接、所述云直播平台分别与所述内容分发网络和所述页面端通信连接，并且所述页面端与所述内容分发网络通信连接，所述直播推流端，用于采用rtmp直播协议，将待推送的在线教育视频流分成视频分片，并将所述视频分片划分为视频包、音频包和协议包，再通过建立的不同的通道，分别将所述视频包、所述音频
包和所述协议包推送至所述云直播平台；所述云直播平台，用于采用rtmp直播协议，通过建立的不同的通道，分别将所述视频包、所述音频包和所述协议包推送至所述内容分发网络；所述页面端，用于接收学员针对所述页面端中的在线教育视频流播放控件的操作，并根据所述操作，生成在线教育视频流播放请求，再将所述在线教育视频流播放请求发送至所述云直播平台，再接收所述云直播平台根据所述在线教育视频流播放请求返回的在线教育视频流的低延迟播放地址，再根据所述在线教育视频流的低延迟播放地址，从所述内容分发网络的低延迟直播服务中拉取低延迟的在线教育视频流，再播放所述低延迟的在线教育视频流。
13.在本实施例中，所述直播推流端采用rtmp直播协议，将待推送的在线教育视频流分成视频分片，并将所述视频分片划分为视频包、音频包和协议包，再通过建立的不同的通道，分别将所述视频包、所述音频包和所述协议包推送至所述云直播平台，能够有效降低待推送的在线教育视频流推送至所述云直播平台的延迟时间。此外，所述云直播平台采用rtmp直播协议，通过建立的不同的通道，分别将所述视频包、所述音频包和所述协议包推送至所述内容分发网络，能够有效降低在线教育视频流推送至所述云直播平台的延迟时间，并且所述页面端接收学员针对所述页面端中的在线教育视频流播放控件的操作，并根据所述操作，生成在线教育视频流播放请求，再将所述在线教育视频流播放请求发送至所述云直播平台，再接收所述云直播平台根据所述在线教育视频流播放请求返回的在线教育视频流的低延迟播放地址，再根据所述在线教育视频流的低延迟播放地址，从所述内容分发网络的低延迟直播服务中拉取低延迟的在线教育视频流，再播放所述低延迟的在线教育视频流，能够有效降低页面端的在线教育直播的延迟时间，从而有效提升在线教育直播的互动效果。
14.在具体的实施方式中，所述页面端可为终端设备的浏览器中的html5 页面的播放器，并且所述html5页面的代码中嵌入有所述低延迟直播服务的软件开发工具包。所述内容分发网络是构建在现有网络基础之上的智能虚拟网络，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。所述直播推流端可为obs(open broadcastersoftware，直播录像软件)。obs是一款好用的直播流媒体内容制作软件，为用户提供了视频、文本、图像等的捕获录制功能，obs界面简洁并专业，功能强大。obs程序和其源代码都是免费提供给大家使用，版本更新一直比较活跃，支持osx、windows、linux操作系统，适用于多种直播场景，满足大部分直播行为的操作需求。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实施例对此不做任何限定。
15.在一些可选实施例中，所述云直播平台，还用于：在确认域名符合准入标准的情况下，通过dns解析验证方式或者文件验证方式，对所述域名的归属权进行验证；在确认所述域名的归属权之后，添加所述域名，并将所述域名的业务类型配置为播流域名，再将所述播流域名与对应的推流域名进行关联，以创建用于在线教育视频流低延迟播放的播流域名。籍此，能够有效地创建用于在线教育视频流低延迟播放的播流域名。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实施例对此不做任何限定。
16.在一个具体的例子中，所有接入视频直播服务的域名都要经过审核。所述域名的准入标准包括不支持接入的域名类型。目前不支持接入的域名类型包括但不限于：无法正
常访问或内容不含任何实质信息、游戏私服类、传奇或纸牌类游戏、盗版软件等无版权下载网站、p2p类金融网站、彩票类网站、违规医院和药品类网站等。所述dns解析验证方式包括：获取域名的记录类型、主机记录及记录值；添加记录；验证。其中，所述获取域名的记录类型、主机记录及记录值的步骤包括：登录cdn厂商管理平台；在左侧导航栏，选择域名管理》添加域名。当您首次添加新域名时，需按页面提示添加指定的txt记录。所述添加记录步骤包括：登录cdn厂商管理平台；dnspod、新网等其他dns解析服务商操作类似；进入域名解析页面，在a.com域名的右侧，单击解析设置；单击添加记录，填写获取步骤中查看的记录类型、主机记录及记录值。所述验证步骤包括：返回cdn厂商管理平台，单击点击验证，完成验证。在一个具体的例子中，在进行文件验证方式时，单击下载 verification.html验证文件；将验证文件上传到您的域名源站服务器(例如您的ecs、oss、cvm、cos、ec2等)的根目录；cdn系统后台将访问您的源站http://a.com/verification.html获取校验文件，判断您是否按要求上传指定的验证文件。请确保该文件可被访问。单击点击验证，完成验证。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实施例对此不做任何限定。
17.在一些可选实施例中，所述云直播平台，还用于：根据所述低延迟播放地址的拼接规则，对所述用于在线教育视频流低延迟播放的播流域名、所述用于在线教育视频流低延迟播放的播流域名下创建的应用名称、所述应用名称下创建的直播流名称、直播流的转码模板的标识、时间戳鉴权串、随机数鉴权串、附加参数鉴权串、通过md5算法计算出的验证串进行拼接，生成所述低延迟播放地址。籍此，能够准确地生成所述低延迟播放地址。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实施例对此不做任何限定。
18.在一个具体的例子中，一个低延时播放地址的生成采用域名(domain)、应用(appname)、直播流(streamname)三级直播管理单元，每个域名 (domain)下可创建多个应用(appname)，每个应用下可创建多个直播流 (streamname)。appname与streamname可自定义修改。不同的值生成不同的低延时播放地址。在拼接地址前，您需要判断直播流是否经过转码，是否进行鉴权，并准备好直播流的播流域名、appname(应用)、streamname (直播流)、转码模板id(如有)和鉴权串(如有)。具体的拼接规则如下：播流域名 appname(应用) streamname(直播流) _ 转码模板id 鉴权串。在具体实现时，云直播平台将在线教育视频流推往cdn厂商，依照cdn 厂商低延时配置规范创建低延时播流域名(test.bokecc.com)，开启时间戳鉴权，页面端请求云直播平台获取低延时播放地址，低延时播放地址根据低延时播放地址拼接规生成，如：
19.artc://test.bokecc.com/appname/streamname？auth_key＝timestamp-rand-uid
ꢀ‑
md5hash)。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实施例对此不做任何限定。
20.在一个具体的例子中，所述页面端，还用于：根据所述低延迟播放地址，生成所述低延迟的在线教育视频流的拉取请求，并将所述拉取请求发送至所述内容分发网络的低延迟直播服务，再接收所述内容分发网络的低延迟直播服务根据所述拉取请求返回的所述低延迟的在线教育视频流。籍此，能够有效地接收所述内容分发网络的低延迟直播服务根据所述拉取请求返回的所述低延迟的在线教育视频流。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实施例对此不做任何限定。
21.在一些可选实施例中，所述内容分发网络的低延迟直播服务，用于：若判断所述拉取请求中携带的所述低延迟播放地址的失效时间小于当前时间，则确认所述拉取请求中携
带的所述低延迟播放地址过期失效，并向所述页面端返回所述低延迟播放地址的过期失效信息；若判断所述拉取请求中携带的所述低延迟播放地址的失效时间大于或等于所述当前时间，则构造出与所述低延迟播放地址中的鉴权串相同的字符串；使用md5算法，计算出与所述低延迟播放地址中的鉴权串相同的字符串的哈希值，并将所述哈希值与所述低延迟播放地址中的哈希值进行比对；若比对结果相同，则确认所述拉取请求中携带的所述低延迟播放地址的鉴权通过，并向所述页面端返回所述低延迟的在线教育视频流；若所述比对结果不相同，则确认所述拉取请求中携带的所述低延迟播放地址的鉴权不通过，并向所述页面端返回所述拉取请求中携带的所述低延迟播放地址鉴权不通过的信息。籍此，能够有效地拉取请求中携带的所述低延迟播放地址进行鉴权。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实施例对此不做任何限定。
22.在一个具体的例子中，当开启鉴权功能后，所述内容分发网络的低延迟直播服务获取请求后会进行如下验证：判断请求中的失效时间(timestamp 有效时长)是否小于当前时间。如果小于，则认为过期失效并返回http 403 错误。如果大于当前时间，则构造出与所述低延迟播放地址中的鉴权串相同的字符串。使用md5算法算出hashvalue，再和请求中带来的md5hash进行比对。比对结果一致，则认为鉴权通过，返回直播流。否则鉴权失败，返回 http 403错误。举例来说，通过req_auth请求对象。 rtmp://live.example.com/video/standard鉴权key设置为：aliyunliveexp1234。生成鉴权地址的时间为：北京时间2021年05月28日16:49:57。鉴权地址设置的有效时长为20分钟，生成鉴权地址时配置的有效时间为40分钟。rand 和uid字段都设置为0。则：计算出来的鉴权地址的unix时间戳为1622194197 (北京时间2021年05月28日17:29:57)。所述内容分发网络的低延迟直播服务会构造一个用于计算hashvalue的签名字符串，如下：
23./video/standard-1622194197-0-0-aliyunliveexp1234，所述内容分发网络的低延迟直播服务会根据该签名字符串计算哈希值：
24.hashvalue＝md5sum("/video/standard-1622194197-0-0-aliyunliveexp1234") ＝5552ff52b5e4e20387c6dc18afce206b
25.请求时鉴权地址为：
26.rtmp://live.example.com/video/standard？auth_key＝1622194197-0-0-5552ff5 2b5e4e20387c6dc18afce206b
27.计算出来的hashvalue与用户请求中带的md5hash＝ 5552ff52b5e4e20387c6dc18afce206b值一致，于是鉴权通过。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实施例对此不做任何限定。
28.在一些可选实施例中，所述内容分发网络的低延迟直播服务，还用于：对所述内容分发网络进行服务与节点双重升级，并针对全链路直播指标进行监控和针对性优化，再通过智能调度系统和网络拥塞、抗弱网优化、缓冲策略进行一系列底层核心技术优化，再采用基于udp协议的rtp协议，将所述内容分发网络的节点中的所述低延迟的在线教育视频流发送至所述页面端。籍此，通过所述内容分发网络的低延迟直播服务，将所述内容分发网络的节点中的所述低延迟的在线教育视频流发送至所述页面端，能够有效地提供低延迟直播服务。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实施例对此不做任何限定。
29.在一个具体的例子中，cdn厂商提供的低延时直播rts(real-timestreaming),进
行全链路延时监控、cdn传输协议改造、udp等底层技术优化，通过集成页面端的软件开发工具包，支持十万级并发场景下的节点间毫秒级延时直播能力，弥补了传统页面端直播10～30秒延时的问题，保障低延时、低卡顿、秒开流畅的极致直播观看体验。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实施例对此不做任何限定。
30.在一些可选实施例中，所述云直播平台，还用于：若接收到针对所述云直播平台的低延迟直播服务控件的开启操作，则生成所述低延迟播放地址，并使用所述低延迟播放地址提供低延迟直播服务；若接收到针对所述云直播平台的低延迟直播服务控件的关闭操作，则生成hls协议的播放地址，并使用所述hls协议的播放地址提供高延迟直播服务。其中，所述生成所述低延迟播放地址的具体实施方式与上述实施例相同，在此不再赘述。所述生成hls 协议的播放地址的具体实施方式为现有技术，在此不再赘述。籍此，通过所述云直播平台的低延迟直播服务控件，能够有效地实现低延迟直播服务与 hls直播服务的切换。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实施例对此不做任何限定。
31.在一个具体的例子中，平台-低延迟开关，直播云平台级别控制低延时服务的开启和关闭；当关闭情况，h5默认使用hls播放地址。具体地，关闭低延迟后，所有账号的低延迟全部关闭，切换为hls播放。开启情况，表示低延时服务当前可用。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实施例对此不做任何限定。
32.在一些可选实施例中，所述页面端，还用于：在登录账户的情况下，若接收到针对所述页面端的低延迟直播服务控件的开启操作，则所述账户下的所有直播间均可使用低延迟直播服务；在登录所述账户的情况下，若接收到针对所述页面端的低延迟直播服务控件的关闭操作，则所述账户下的所有直播间均不可使用低延迟直播服务。籍此，通过所述页面端的低延迟直播服务控件，能够实现所述账户下的所有直播间的低延迟直播服务的开启与关闭。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实施例对此不做任何限定。
33.在一个具体的例子中，账户-低延迟开关，用户需要使用低延时功能，需要在账户级别开启低延迟直播服务功能，如果当前账户未开启低延时直播权限，该账户所有直播间不可以低延时直播，便于账户级别统一管理低延时权限，一键开启和关闭。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实施例对此不做任何限定。
34.在一些可选实施例中，所述页面端，还用于：在登录所述账户的情况下，若接收到针对所述页面端中的直播间的低延迟直播服务控件的开启操作，则所述账户下的所述直播间可使用低延迟直播服务；在登录所述账户的情况下，若接收到针对所述页面端中的直播间的低延迟直播服务控件的关闭操作，则所述账户下的所述直播间不可使用低延迟直播服务。籍此，通过所述页面端中的直播间的低延迟直播服务，能够实现所述账户下的直播间的低延迟直播服务的开启与关闭。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实施例对此不做任何限定。
35.本实施例提供的在线教育的直播系统在h5端的直播延迟从10秒降低到 1秒，大幅增强直播互动体验。此外，观众间的延迟差异小于500ms，满足教育强同步场景需求。