关于前端:用一个-flvjs-播放监控的例子带你深撅直播流技术

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本文记录一下在应用 flv.js 播放监控视频时踩过的各种各样的坑。尽管官网给的 Getting Started 只有短短几行代码，跑一个能播视频的 demo 很容易，然而播放时各种各样的异样会搞到你狐疑人生。

究其原因，一方面 GitHub 上文档比拟艰涩，阐明也比拟简陋；另一方面是受“视频播放”思维的影响，没有对 流的足够意识以及不足解决流的教训。

上面我将本人踩过的坑，以及踩坑过程中补充的相干常识，具体总结一下。

纲要预览

本文介绍的内容包含以下方面：

  • 直播与点播
  • 静态数据与流数据
  • 为什么选 flv？
  • 协定与根底实现
  • 细节解决要点
  • 款式定制

点播与直播

啥是直播？啥是点播？

直播就不用说了，抖音遍及之下大家都晓得直播是干嘛的。点播其实就是视频播放，和咱们哔哩哔哩看视频一摸一样没区别，就是把提前做好的视频放进去，就叫点播。

点播对于咱们前端来说，就是拿一个 mp4 的链接地址，放到 video 标签外面，浏览器会帮咱们解决好视频解析播放等一些列事件，咱们能够拖动进度条抉择想看的任意一个工夫。

然而直播不一样，直播有两个特点：

  1. 获取的是流数据
  2. 要求实时性

先看一下什么叫流数据。大部分没有做过音视频的前端同学，咱们常接触的数据就是 ajax 从接口获取的 json 数据，特地一点的可能是文件上传。这些数据的特点是，它们都属于一次性就能拿到的数据。咱们一个申请，一个响应，残缺的数据就拿回来了。

然而流不一样，流数据获取是一帧一帧的，你能够了解为是一小块一小块的。像直播流的数据，它并不是一个残缺的视频片段，它就是很小的二进制数据，须要你一点一点的拼接起来，才有可能输入一段视频。

再看它的实时性。如果是点播的话，咱们间接将残缺的视频存储在服务器上，而后返回链接，前端用 video 或播放器播就行了。然而直播的实时性，就决定了数据源不可能在服务器上，而是在某一个客户端。

数据源在客户端，那么又是怎么达到其余客户端的呢？

这个问题，请看上面这张流程图：

如图所示，发动直播的客户端，向上连着流媒体服务器，直播产生的视频流会被实时推送到服务端，这个过程叫做 推流 。其余客户端同样也连贯着这个流媒体服务器，不同的是它们是播放端，会实时拉取直播客户端的视频流，这个过程叫做 拉流。

推流—> 服务器 -> 拉流，这是目前风行的也是规范的直播解决方案。看到了吧，直播的整个流程全都是流数据传输，数据处理直面二进制，要比点播简单了几个量级。

具体到咱们业务当中的摄像头实时监控预览，其实和下面的完全一致，只不过发动直播的客户端是摄像头，观看直播的客户端是浏览器而已。

静态数据与流数据

咱们常接触的文本，json，图片等等，都属于静态数据，前端用 ajax 向接口申请回来的数据就是静态数据。

像下面说到的，直播产生的视频和音频，都属于流数据。流数据是一帧一帧的，它的实质是二进制数据，因为很小，数据像水流一样连绵不断的流动，因而非常适合实时传输。

静态数据，在前端代码中有对应的数据类型，比方 string，json，array 等等。那么流数据（二进制数据）的数据类型是什么？在前端如何存储？又如何操作？

首先明确一点，前端是能够存储和操作二进制的。最根本的二进制对象是 ArrayBuffer，它示意一个固定长度，如：

let buffer = new ArrayBuffer(16) // 创立一个 16 字节 的 buffer，用 0 填充
alert(buffer.byteLength) // 16

ArrayBuffer 只是用于存储二进制数据，如果要操作，则须要应用 视图对象。

视图对象，不存储任何数据，作用是将 ArrayBuffer 的数据做了结构化的解决，便于咱们操作这些数据，说白了它们是操作二进制数据的接口。

视图对象包含：

  • Uint8Array：每个 item 1 个字节
  • Uint16Array：每个 item 2 个字节
  • Uint32Array：每个 item 4 个字节
  • Float64Array：每个 item 8 个字节

依照下面的规范，一个 16 字节 ArrayBuffer，可转化的视图对象和其长度为：

  • Uint8Array：长度 16
  • Uint16Array：长度 8
  • Uint32Array：长度 4
  • Float64Array：长度 2

这里只是简略介绍流数据在前端如何存储，为的是防止你在浏览器看到一个长长的 ArrayBuffer 不晓得它是什么，记住它肯定是二进制数据。

为什么选 flv？

后面说到，直播须要实时性，提早当然越短越好。当然决定传输速度的因素有很多，其中一个就是视频数据自身的大小。

点播场景咱们最常见的 mp4 格局，对前端是兼容性最好的。然而相对来说 mp4 的体积比拟大，解析会简单一些。在直播场景下这就是 mp4 的劣势。

flv 就不一样了，它的头部文件十分小，构造简略，解析起来又块，在直播的实时性要求下十分有劣势，因而它成了最罕用的直播计划之一。

当然除了 flv 之外还有其余格局，对应直播协定，咱们一一比照一下：

  • RTMP: 底层基于 TCP，在浏览器端依赖 Flash。
  • HTTP-FLV: 基于 HTTP 流式 IO 传输 FLV，依赖浏览器反对播放 FLV。
  • WebSocket-FLV: 基于 WebSocket 传输 FLV，依赖浏览器反对播放 FLV。
  • HLS: Http Live Streaming，苹果提出基于 HTTP 的流媒体传输协定。HTML5 能够间接关上播放。
  • RTP: 基于 UDP，提早 1 秒，浏览器不反对。

其实晚期罕用的直播计划是 RTMP，兼容性也不错，然而它依赖 Flash，而目前浏览器下 Flash 默认是被禁用的状态，曾经被时代淘汰的技术，因而不做思考。

HLS 协定也很常见，对应视频格式就是 m3u8。它是由苹果推出，对手机反对十分好，然而致命毛病是提早高（10~30 秒），因而也不做思考。

RTP 不用说，浏览器不反对，剩下的就只有 flv 了。

然而 flv 又分为 HTTP-FLV 和 WebSocket-FLV，它两看着像兄弟，又有什么区别呢？

后面咱们说过，直播流是实时传输，连贯创立后不会断，须要继续的推拉流。这种须要长连贯的场景咱们首先想到的计划天然是 WebSocket，因为 WebSocket 原本就是长连贯实时互传的技术。

不过呢随着 js 原生能力扩大，呈现了像 fetch 这样比 ajax 更强的黑科技。它不光反对对咱们更敌对的 Promise，并且天生能够解决流数据，性能很好，而且应用起来也足够简略，对咱们开发者来说更不便，因而就有了 http 版的 flv 计划。

综上所述，最适宜浏览器直播的是 flv，然而 flv 也不是万金油，它的毛病是前端 video 标签不能间接播放，须要通过解决才行。

解决计划，就是咱们明天的配角：flv.js

协定与根底实现

后面咱们说到，flv 同时反对 WebSocket 和 HTTP 两种传输方式，侥幸的是，flv.js 也同时反对这两种协定。

抉择用 http 还是 ws，其实性能和性能上差异不大，要害看后端同学给咱们什么协定吧。我这边的抉择是 http，前后端解决起来都比拟不便。

接下来咱们介绍 flv.js 的具体接入流程，官网在这里

假如当初有一个直播流地址：http://test.stream.com/fetch-media.flv，第一步咱们依照官网的疾速开始建一个 demo：

import flvjs from 'flv.js'
if (flvjs.isSupported()) {var videoEl = document.getElementById('videoEl')
  var flvPlayer = flvjs.createPlayer({
    type: 'flv',
    url: 'http://test.stream.com/fetch-media.flv'
  })
  flvPlayer.attachMediaElement(videoEl)
  flvPlayer.load()
  flvPlayer.play()}

首先装置 flv.js，代码的第一行是检测浏览器是否反对 flv.js，其实大部分浏览器是反对的。接下来就是获取 video 标签的 DOM 元素。flv 会把解决后的 flv 流输入给 video 元素，而后在 video 上实现视频流播放。

接下来是要害之处，就是创立 flvjs.Player 对象，咱们称之为播放器实例。播放器实例通过 flvjs.createPlayer 函数创立，参数是一个配置对象，罕用如下：

  • type：媒体类型，flv 或 mp4，默认 flv
  • isLive：可选，是否是直播流，默认 true
  • hasAudio：是否有音频
  • hasVideo：是否有视频
  • url：指定流地址，能够是 https(s) or ws(s)

下面的是否有音频，视频的配置，还是要看流地址是否有音视频。比方监控流只有视频流没有音频，那即使你配置 hasAudio: true 也是不可能有声音的。

播放器实例创立之后，接下来就是三步走：

  • 挂载元素：flvPlayer.attachMediaElement(videoEl)
  • 加载流：flvPlayer.load()
  • 播放流：flvPlayer.play()

根底实现流程就这么多，上面再说一下处理过程中的细节和要点。

细节解决要点

下面说了根本的用法，上面说一下实际中的关键问题。

暂停与播放

点播中的暂停与播放很容易，播放器上面会有一个播放 / 暂停按键，想什么时候暂停都能够，再点播放的时候会接着上次暂停的中央持续播放。然而直播中就不一样了。

失常状况下直播应该是没有播放 / 暂停按钮以及进度条的。因为咱们看的是实时信息，你暂停了视频，再点播放的时候是不能从暂停的中央持续播放的。为啥？因为你是实时的嘛，再点播放的时候应该是获取最新的实时流，播放最新的视频。

具体到技术细节，前端的 video 标签默认是带有进度条和暂停按钮的，flv.js 将直播流输入到 video 标签，此时如果点击暂停按钮，视频也是会停住的，这与点播逻辑统一。然而如果你再点播放，视频还是会从暂停处持续播放，这就不对了。

那么咱们换个角度，从新扫视一下直播的播放 / 暂停逻辑。

直播为什么须要暂停？拿咱们视频监控来说，一个页面会放好几个摄像头的监控视频，如果每个播放器始终与服务器放弃连贯，继续拉流，这会造成大量的连贯和耗费，散失的都是白花花的银子。

那咱们是不是能够这样：进去网页的时候，找到想看的摄像头，点击播放再拉流。当你不想看的时候，点击暂停，播放器断开连接，这样是不是就会节俭无用的流量耗费。

因而，直播中的播放 / 暂停，外围逻辑是拉流 / 断流。

了解到这里，那咱们的计划应该是暗藏 video 的暂停 / 播放按钮，而后本人实现播放和暂停的逻辑。

还是以上述代码为例，播放器实例（下面的 flvPlayer 变量）不必变，播放 / 暂停代码如下：

const onClick = isplay => {
  // 参数 isplay 示意以后是否正在播放
  if (isplay) {
    // 在播放，断流
    player.unload()
    player.detachMediaElement()} else {
    // 已断流，从新拉流播放
    player.attachMediaElement(videoEl.current)
    player.load()
    player.play()}
}

异样解决

用 flv.js 接入直播流的过程会遇到各种问题，有的是后端数据流的问题，有的是前端解决逻辑的问题。因为流是实时获取，flv 也是实时转化输入，因而一旦产生谬误，浏览器控制台会循环间断的打印异样。

如果你用 react 和 ts，满屏异样，你都无奈开发上来了。再有直播流原本就可能产生许多异样，因而错解决十分要害。

官网对异样解决的阐明不太显著，我简略总结一下：

首先，flv.js 的异样分为两个级别，能够看作是 一级异样 和 二级异样。

再有，flv.js 有一个非凡之处，它的 事件 和 谬误 都是用枚举来示意，如下：

  • flvjs.Events：示意事件
  • flvjs.ErrorTypes：示意一级异样
  • flvjs.ErrorDetails：示意二级异样

上面介绍的异样和事件，都是基于上述枚举，你能够了解为是枚举下的一个 key 值。

一级异样有三类：

  • NETWORK_ERROR：网络谬误，示意连贯问题
  • MEDIA_ERROR：媒体谬误，格局或解码问题
  • OTHER_ERROR：其余谬误

二级级异样罕用的有三类：

  • NETWORK_STATUS_CODE_INVALID：HTTP 状态码谬误，阐明 url 地址有误
  • NETWORK_TIMEOUT：连贯超时，网络或后盾问题
  • MEDIA_FORMAT_UNSUPPORTED：媒体格式不反对，个别是流数据不是 flv 的格局

理解这些之后，咱们在播放器实例上监听异样：

// 监听谬误事件
flvPlayer.on(flvjs.Events.ERROR, (err, errdet) => {
  // 参数 err 是一级异样，errdet 是二级异样
  if (err == flvjs.ErrorTypes.MEDIA_ERROR) {console.log('媒体谬误')
    if(errdet == flvjs.ErrorDetails.MEDIA_FORMAT_UNSUPPORTED) {console.log('媒体格式不反对')
    }
  }
  if (err == flvjs.ErrorTypes.NETWORK_ERROR) {console.log('网络谬误')
    if(errdet == flvjs.ErrorDetails.NETWORK_STATUS_CODE_INVALID) {console.log('http 状态码异样')
    }
  }
  if(err == flvjs.ErrorTypes.OTHER_ERROR) {console.log('其余异样：', errdet)
  }
}

除此之外，自定义播放 / 暂停逻辑，还须要晓得加载状态。能够通过以下办法监听视频流加载实现：

player.on(flvjs.Events.METADATA_ARRIVED, () => {console.log('视频加载实现')
})

款式定制

为什么会有款式定制？后面咱们说了，直播流的播放 / 暂停逻辑与点播不同，因而咱们要暗藏 video 的操作栏元素，通过自定义元素来实现相干性能。

首先要暗藏播放 / 暂停按钮，进度条，以及音量按钮，用 css 实现即可：

/* 所有控件 */
video::-webkit-media-controls-enclosure {display: none;}
/* 进度条 */
video::-webkit-media-controls-timeline {display: none;}
video::-webkit-media-controls-current-time-display {display: none;}
/* 音量按钮 */
video::-webkit-media-controls-mute-button {display: none;}
video::-webkit-media-controls-toggle-closed-captions-button {display: none;}
/* 音量的管制条 */
video::-webkit-media-controls-volume-slider {display: none;}
/*  播放按钮 */
video::-webkit-media-controls-play-button {display: none;}

播放和暂停的逻辑下面讲了，款式这边自定义一个按钮即可。除此之外咱们还可能须要一个全屏按钮，看一下全屏的逻辑怎么写：

const fullPage = () => {let dom = document.querySelector('.video')
  if (dom.requestFullscreen) {dom.requestFullscreen()
  } else if (dom.webkitRequestFullScreen) {dom.webkitRequestFullScreen()
  }
}

其余自定义款式，比方你要做弹幕，在 video 下面盖一层元素自行实现就能够了。

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正文完
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发表至： 前端
2021-12-23
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