采用边缘节点+RTC+自适应码率三件套，可把端到端延迟压到400 ms以内，同时支撑十万级并发。
一、先厘清：到底什么叫“音视频直播系统”？
它并不是单指推流端或播放器，而是一套**从采集、编码、传输、分发到解码渲染**的闭环链路。任何一环掉链子，观众就会遇到卡顿、花屏、音画不同步。
二、低延迟高并发，矛盾点在哪？
自问：延迟想做到毫秒级，并发想做到百万级，二者为何难兼得？
自答：延迟要求“链路短、缓存小”，并发要求“节点多、缓存大”。**缓存是共享资源**，短了扛不住突发流量，长了又拖慢实时互动。因此必须在**“缓存深度”与“缓存时间”**之间做动态博弈。
三、架构选型：RTMP已老，RTC当立
1. 传统RTMP架构
- 推流→CDN→HTTP-FLV/HLS，延迟2–5 s
- 优势：生态成熟、CDN便宜
- 硬伤：TCP拥塞退让、累积式缓冲，**延迟无法突破1 s红线**
2. WebRTC-RTC架构
- 推流→UDP→边缘节点→观众，延迟200–400 ms
- 采用**RTP/RTCP+FEC+NACK**组合拳，抗30%丢包仍流畅
- 缺点：浏览器原生仅支持H.264/VP8，**HEVC需自研WASM解码器**
四、边缘节点如何布？一张表看懂
| 区域 | 运营商 | 节点数 | 单节点并发 | 延迟基线 |
|---|---|---|---|---|
| 华东 | 电信+联通 | 15 | 5 k | 20 ms |
| 华南 | 移动 | 12 | 6 k | 25 ms |
| 北美 | AWS+GCP | 8 | 4 k | 60 ms |
注：节点**下沉到城域网**，比中心机房节省30%回源带宽。
五、编解码怎么选？HEVC不是唯一解
自问：同样1080p@30 fps，HEVC比H.264省50%码率，为何还有人死守H.264？
自答：**终端兼容率**。HEVC在iOS 11+、Android 5.0+才硬解，老机型全部软解，CPU瞬间飙到80%，**功耗与发热**直接劝退用户。折中方案：
- **云端双码率**：H.264 2 Mbps兜底，HEVC 1 Mbps给高端机
- **动态ABR**：根据设备性能实时切换，**无需用户手动选线**
六、抗弱网三板斧
1. 自适应码率
利用**GCC（Google Congestion Control）**算法，每200 ms探测一次带宽，**码率在200 kbps–2 Mbps之间无级伸缩**。
2. 前向纠错FEC
发送端预置10%冗余包，**丢包20%时无需重传即可恢复**，避免RTT翻倍。
3. 多径冗余
同时走**4G+Wi-Fi**双通道，**单链路丢包>15%立即切换**，用户无感知。
七、秒开优化：首帧时间<200 ms
- **GOP缓存**：边缘节点缓存最新2个GOP，**播放器接入即可秒播**
- **TCP Fast Open+TLS 1.3**：握手往返从2-RTT降到0-RTT
- **预加载解码器**：Web端提前实例化WASM，**节省80 ms初始化耗时**
八、高并发压测：十万人在线不是口号
压测工具链：
- **FFmpeg+libcURL**模拟推流，单进程可跑200路
- **GoReplay**回放真实流量，**1:1复现用户行为**
- **Prometheus+Grafana**实时监控CPU、UDP丢包、码率波动
压测结果：在**96 vCPU、256 G内存**的物理机上，**单节点可承载5.2万WebRTC并发**，CPU峰值68%，UDP丢包0.3%。
九、成本拆解：带宽仍是吞金兽
| 项目 | 单价 | 月用量 | 月成本 |
|---|---|---|---|
| CDN边缘带宽 | 0.18元/Gb | 500 Tb | 9万元 |
| RTC流量 | 0.32元/Gb | 200 Tb | 6.4万元 |
| 存储（回放） | 0.12元/Gb/月 | 50 Tb | 0.6万元 |
省钱技巧：**P2P率提升到35%**，可节省12%带宽费用；**HEVC码率下降50%**，RTC流量成本直接腰斩。
十、监控告警：别让故障过夜
核心指标阈值：
- 端到端延迟>600 ms，**电话告警**
- UDP丢包率>2%，**短信告警**
- 边缘节点CPU>80%，**钉钉机器人**自动扩容
日志链路：**推流SDK→Kafka→ClickHouse→Grafana**，**秒级查询**定位到某省某运营商的某台服务器。
十一、常见坑位Top 5
- **TURN服务器未部署**：WebRTC在NAT对称型网络下100%失败
- **GOP size设置过大**：导致延迟>3 s，**建议2 s一个关键帧**
- **音频采样率混用**：48 kHz与44.1 kHz混播，**观众听到回声**
- **HTTPS证书链缺失**：iOS 15+直接**黑屏无提示**
- **未做区域化调度**：北京用户连到广州节点，**延迟飙升80 ms**
十二、未来趋势：AV1与SRT的破局
AV1在2025年硬解覆盖率预计达70%，**同等画质比HEVC再省30%码率**；SRT协议基于UDP+ARQ，**在跨洋链路可把丢包率压到0.1%以下**。提前布局，**可在成本与体验之间再挖一条护城河**。