移动端视频缓存保障与CDN调度优化

本文由网易云信资深音视频客户端工程师张根宁在LiveVideoStackCon 2019上海音视频技术大会的演讲整理而成，张根宁分享了团队在线视频播放器优化的主要方向，即缓冲和卡顿问题。 对于卡顿，可以优化CDN转发过程来解决缓存不足的问题，通过无缝切换保证流畅度。 针对首屏秒开，可以通过合适的切流措施和多CDN的灾备策略来保证拉流成功率，而优化的根本在于首屏流程中移除耗时操作。

文 / 张根宁 整理 / LiveVideoStack
我是来自网易云信的张根宁，今天我将会站在用户的角度来跟大家探讨播放器的相关优化，也会详细阐述网易云信团队在播放器方面都做了哪些努力。

1. 移动端播放器优化实践

  我本人也是一个短视频的爱好者，在看头条抖音的时候根本停不下来，一刷就是几个小时就过去了。 我时常就在想什么原因能把我粘在这里，后来我想明白了，除内容因素之外有两点是最吸引我的： 第一所见即所得。 点击的同时可以把我想要的内容呈现。 第二，在播放过程当中不会给我有任何停顿感。

1.1 播放器

从这个反向推，我觉得在播放器的播放过程当中给用户最不好的体验就是这两点，一个是开始的频繁缓冲，第二个是在播放的过程当中的卡顿。 这两点在播放器里会涉及到两个关键的指标： 卡顿率和秒开率。 今天的内容主要是将如何针对这两点来进行优化。    我们的播放器底层基于ijkplayer，跟大部分的播放器的底层架构一样，有三个外部视频输入，（像网络视频）经过输入之后会经过解协议，到下面解封装，音视频流分离进行解码、同步、最后呈现。   关键点在两块缓存，第一个缓存是原始数据缓存，第二个解码出来的数据缓存。 今天的所有的优化会针对这两个缓存进行。   把播放器从拿到流到播放流理解成一个工厂，有三种原因会导致流播不出来：   1.根本没拿到，所谓的缓存不足，存货不足。 2.拿到了，但是性能有限处理不过来，只能频繁丢帧。 给用户的感觉要么就是慢速播放，要么频繁跳帧。 3.时间戳是乱的。 这种是比较极端的情况，可能是上行的推流端在错误的情况下或者在CDN转发的时候出现了错误，这种卡顿只能及时检测。  

1.2 为什么缓存里没有数据了？

    其实从整个链路来看，无论是点播还是直播都是大概经过这三个方向： 比如直播。 上行会推个流到CDN。 点播采用CDN回源去点播原站去拿视频流，最终终端会从CDN的一个节点上拉取视频流。   但在这三个节点上面每一个都有可能会发生卡顿：   第一，在推流端发出来的时候视频流丢了。 （针对于这种情况我们推流端做了很多工作，像QS实时侦测网络带宽、根据网络带宽调整分辨率以及码率进行频繁发送）   第二，在CDN转发过程丢帧或者不及时。 这种是主要优化对象。 因为播放质量跟CDN是息息相关的，如果CDN不及时本地再怎么优化也于事无补。 第三，本地带宽不够。 当用户在本地网络不好的时候这是最常见的一种卡顿。 从节点上看，在回来的时候（当前的解包能力和解析流的能力是不会占用太多的CPU和内存的）主要的性能瓶颈就是在解码。 与渲染相比，一些低端的IOS（像4，4S解一个1080P视频）解码器的性能不够，它在30毫秒之内吐不出来一帧，所以在用户看到的时候已经变成慢速播放。 而有些帧可能在送到解码器之前就已经丢掉了。 或者渲染能力不行，解码能力虽然跟上了，但无法在指定的时间内渲染出来图像给用户。  

1.3 卡顿优化-CDN质量

我们服务端有调度服务器来控制CDN的选择。 

服务端选择CDN的流程。