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点播中的卡顿优化

视频播放卡顿是音视频业务里一个常见的问题,引起视频播放卡顿的主要原因通常包括:

基于这些原因,我们可以考虑下面的方案来对播放过程中的卡顿进行优化。

使用 HTTPDNS 优化网络连接

在现在的网络视频播放场景中,对视频资源的访问通常都要经过 CDN 网络进行内容分发和调度。如果 CDN 线路质量不好,那么久很可能造成播放时音视频数据下载的延迟,从而引起播放的卡顿。

这时候我们可以使用与 CDN 网络配套的 HTTPDNS 服务。HTTPDNS 使用 HTTP 协议进行域名解析,代替现有基于 UDP 的 DNS 协议,域名解析请求直接发送到相应的 HTTPDNS 服务器,从而提供更优的线路选择。

以 iOS 上的 AVPlayer 为例,当使用 HTTPDNS 时,可以用视频资源 URL 对应的 Host 向 HTTPDNS 请求节点 IP,然后用节点 IP 替换 URL 中的 Host 部分,再在 HTTP Header 里设置原 Host。这样即可通过 IP 直连的方式访问 HTTPDNS 返回的较优节点。

示例代码大致如下:

// 假设原视频 URL 是:http://wwww.example.com/abc.mp4
// 假设从 HTTPDNS 服务获取的 wwww.example.com 这个 Host 对于的 IP 是:192.168.1.1
// 那么处理后的 URL 是:http://192.168.1.1/abc.mp4

NSMutableDictionary *headers = [NSMutableDictionary dictionary];
[headers setObject:@"wwww.example.com" forKey:@"Host"];
NSURL *videoURL = [NSURL URLWithString:@"http://192.168.1.1/abc.mp4"];
AVAsset *asset = [AVURLAsset URLAssetWithURL:videoURL options:@{@"AVURLAssetHTTPHeaderFieldsKey": headers}];
AVPlayerItem *playerItem = [AVPlayerItem playerItemWithAsset:asset];
AVPlayer *player = [AVPlayer playerWithPlayerItem:playerItem];

这种方案在使用 HTTPS 时,是会失败的。因为 HTTPS 在证书验证的过程,会出现 domain 不匹配导致SSL/TLS握手不成功。这时候的方案参考HTTPS(含SNI)业务场景“IP直连”方案说明iOS HTTPS SNI 业务场景“IP直连”方案说明

优化缓冲策略

在点播场景下,为了减少播放过程中的卡顿,可以在缓冲一定的数据后再解码播放。但是这样,就会影响视频的首屏播放速度。

增大播放器的缓冲区,使得每次下载时能够加载足够的数据再进行播放,能够降低播放过程中卡顿的频次,但是这样也会延长首屏播放速度以及每次卡顿后恢复播放的速度。所以对于缓冲区的大小的设置,需要考虑卡顿和快速开播两个因素,尽量取得平衡。

在 iOS 平台上,使用系统的 AVPlayer 时,属性 automaticallyWaitsToMinimizeStalling 就是控制播放器缓冲策略的。当该值为 YES 时,AVPlayer 会努力尝试延迟开始播放,加载足够的数据来保证整个播放过程中尽量卡顿最少。这个接口在 iOS 10 及以上版本才开放,在 iOS 10 之前的版本,在播放 HLS 这种流媒体视频时,效果如同 automaticallyWaitsToMinimizeStalling 为 YES,播放基于文件的视频资源,包括通过网络传输的网络视频文件,则效果如同 automaticallyWaitsToMinimizeStalling 为 NO。

支持硬解

对于清晰度较高的视频,对于解码的性能消耗也会较大,如果设备的性能不足,则可能会造成解码速度赶不上播放速度,从而造成卡顿。在实际情况中,可以尽量选择使用硬解,通过 GPU 来进行解码。

码流切换

720P、1080P 等清晰度较高的码流,对于网速的要求以及设备性能的要求都会相对较高,在发生卡顿的情况下,可以考虑将播放的视频切换到较低清晰度的码流,从而优化网络加载速度,降低对设备性能的消耗,优化视频播放的卡顿。

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