1 网速计算
在音视频播放的场景中,用户的网速是影响体验的重要因素,播放器在播放的过程中,能够计算单位工夫获取的数据量来掂量网速。flv.js的实例提供了statistics_info事件获取以后的网速。
flvPlayer.on('statistics_info', function(res) {
console.log('statistics_info',res);
})
res构造如下:
{
currentSegmentIndex: 0,decodedFrames: 15,droppedFrames: 0,hasRedirect: false,loaderType: "fetch-stream-loader",playerType: "FlvPlayer",speed: 395.19075278358656,totalSegmentCount: 1,url: "https:/example.com/1.flv"
}
其中的speed字段就是网速,单位是KB/s, 上面就看对于网速计算相干的局部。statistics_info事件中获取网速的整体流程如下图:
IOController中管制每次把加载的字节数增加到SpeedSampler中,对外提供的lastSecondKBps属性是最近有数据一秒的网速。
TransmuxingController中管制播放器在加载数据的时候开启定时器获取统计数据,向上触发事件。
外围的计算还是SpeedSampler类, lastSecondKBps是getter属性获取最近有数据一秒的网速,代码含意参考正文。
get lastSecondKBps () {
// 如果够1s计算 this._lastSecondBytesthis.addBytes(0)// 上1秒的_lastSecondBytes有数据 就间接返回// 这个奇妙的是 感觉不是精确的1s 然而又是精确的 因为如果是超过1秒就不持续增加了 1秒内的就增加进去了。// 如果上一秒有数据则返回if (this._lastSecondBytes !== 0) { return this._lastSecondBytes / 1024} else { // 如果上一秒的速度是0,并且间隔上次计算超过了500ms 则用_intervalBytes和durationSeconds进行计算 if (this._now() - this._lastCheckpoint >= 500) { // if time interval since last checkpoint has exceeded 500ms // the speed is nearly accurate return this.currentKBps } else { // We don't know return 0 }}
}
上面是addBytes办法,依据本次调用的工夫和上一次计算工夫的差值做不同解决,具体参见代码正文,这种计算的思路是挺奇妙的,开始认为不准切,然而认真思考是能精确计算最近有数据一秒的网速。始终强调是最近有数据一秒的网速而不是上一秒的网速。
addBytes (bytes) {
// 如果是第一次调用则 记录_firstCheckpoint _lastCheckpointif (this._firstCheckpoint === 0) { this._firstCheckpoint = this._now() this._lastCheckpoint = this._firstCheckpoint this._intervalBytes += bytes this._totalBytes += bytes} else if (this._now() - this._lastCheckpoint < 1000) { // 小于1s 就增加 _intervalBytes this._intervalBytes += bytes this._totalBytes += bytes} else { // duration >= 1000 // 只有大于1秒的时候才计算_lastSecondBytes // 就是这1s内的_intervalBytes this._lastSecondBytes = this._intervalBytes this._intervalBytes = bytes // 并且从新开始计算_intervalBytes 大于1秒的这次数据算在下1秒 this._totalBytes += bytes this._lastCheckpoint = this._now()}
}
上面是currentKBps getter属性,在lastSecondKBps中只有当超过因为如果durationSeconds大于0.5时才应用currentKBps属性,因为如果durationSeconds过小,会过大预计了网速。
get currentKBps () {
this.addBytes(0)let durationSeconds = (this._now() - this._lastCheckpoint) / 1000if (durationSeconds == 0) durationSeconds = 1return (this._intervalBytes / durationSeconds) / 1024
}
均匀网速averageKBps, 如果中途呈现网络中断或者暂停的状况会拉低均匀网速。
get averageKBps () {
let durationSeconds = (this._now() - this._firstCheckpoint) / 1000return (this._totalBytes / durationSeconds) / 1024
}
2 数据缓存解决
这里讲的缓存是指应用loader获取数据后到传给FLVDemuxer过程中的缓存。这个过程中为什么须要缓存呢?因为FLV格局数据的解封是以TAG为单位,而过去的数据是流式的字节,不可能每次是残缺的TAG,所以FLVDemuxer每次只解决以后数据中残缺的TAG,没有解决的局部就缓存起来,和下次获取的数据拼接。
通过下面的原理介绍,你应该能够猜到这个过程是放在IOController中,咱们先合成缓存中应用到的几个要害API和操作方法。
2.1 二进制缓存区格局
ArrayBuffer 对象用来示意通用的、固定长度的原始二进制数据缓冲区。
你不能间接操作 ArrayBuffer 的内容,而是要通过类型数组对象或 DataView 对象来操作,它们会将缓冲区中的数据表示为特定的格局,并通过这些格局来读写缓冲区的内容。
这里的定义 要害有两点,一是ArrayBuffer是固定长度,所以扩大的话须要创立新的而后把数据复制过来,而是不能间接操作,二是 不能间接操作,须要用类型数据对象,咱们这里用Uint8Array,因为8位无符号正好是以一个字节为单位。咱们这里对缓存的解决,临时不须要读取指定的字节,目前只须要可能读取指定地位的数据即可。
2.2 缓存区操作API
Uint8Array 数组类型示意一个8位无符号整型数组,创立时内容被初始化为0。创立完后,能够以对象的形式或应用数组下标索引的形式援用数组中的元素。
new Uint8Array(buffer [, byteOffset [, length]]);
阐明:在ArrayBuffer上创立Uint8Array对象,使缓存区可操作。
参数: buffer为ArrayBuffer对象,byteOffset指定ArrayBuffer的起始字节数,length指定创立的长度。
typedarray.set(typedarray[, offset])
阐明:Uint8Array属于typedarray, set办法能够从指定类型化数据中读取值,并将其存储在类型化数组中的指定地位。
参数:typedarray是指要拷贝的源数据,offset指拷贝到指标数据的起始地位。
2.3 办法一 扩大缓存
依据下面的api,把长度为100的ArrayBuffer扩大为长度为1000的ArrabyBuffer。
const oldbuffer = new ArrayBuffer(100);
const u1 = new Uint8Array(oldbuffer, 0);
const newbuffer = new ArrayBuffer(1000);
const u2 = new Uint8Array(newbuffer,0);
u2.set(u1,0);
2.4 办法二 生产缓存
记录缓存生产地位,生产一部分后从新设置缓存。
let stashUsed = 100;
let bufferSize = 1024;
let stashBuffer = new ArrayBuffer(1024);
// 生产数据 返回生产的字节数
let consumed = dispatchChunks(stashBuffer.slice(0, stashUsed),stashUsed);
let allBuffer = new Uint8Array(stashBuffer, 0, bufferSize);
let remainBuffer = new Uint8Array(stashBuffer, consumed);
allBuffer.set(remainBuffer,0);
stashUsed = stashUsed-consumed;
2.5 缓存源码
上面就来看IOController中缓存数据的代码。
几个变量和办法的含意:
this._stashBuffer ArrayBuffer类型 存放数据的缓存区
this._bufferSize 缓存区的大小 this._stashBuffer的长度
this._stashUsed 缓存区中应用的缓存大小
this._stashByteStart 曾经生产的局部在整个流中的开始地位
this._expandBuffer() 扩大缓存的办法
this.this._dispatchChunks() 生产缓存数据的办法 返回生产的数量
chunk ajax获取的二进制数据
有了下面的筹备,就能够间接看缓存解决的代码了
// 缓存中没有数据的状况
if (this._stashUsed === 0) {
// 间接生产let consumed = this._dispatchChunks(chunk, byteStart);// 如果有残余if (consumed < chunk.byteLength) { // 未解决的数据长度 let remain = chunk.byteLength - consumed; // 如果数据超过缓存 则扩大缓存 if (remain > this._bufferSize) { this._expandBuffer(remain); } // 在_stashBuffer上创立 Uint8Array使其能够操作 let stashArray = new Uint8Array(this._stashBuffer, 0, this._bufferSize); // 从chunk的 consumed开始获取数据 而后从第0地位开始写入stashArray中 stashArray.set(new Uint8Array(chunk, consumed), 0); // 记录stashUsed的大小 this._stashUsed += remain; // 记录整个流中的开始地位 this._stashByteStart = byteStart + consumed;}
} else {
// 缓存中有数据的状况// 先扩大缓存 可能放下已存在的和以后获取的if (this._stashUsed + chunk.byteLength > this._bufferSize) { this._expandBuffer(this._stashUsed + chunk.byteLength);}let stashArray = new Uint8Array(this._stashBuffer, 0, this._bufferSize);// 先把获取到的chunk 放入缓存中 从_stashUsed的offset开始寄存stashArray.set(new Uint8Array(chunk), this._stashUsed);// 重置_stashUsedthis._stashUsed += chunk.byteLength;// 把缓存中的数据全副读出进行生产let consumed = this._dispatchChunks(this._stashBuffer.slice(0, this._stashUsed), this._stashByteStart);// 如果生产了有残余if (consumed < this._stashUsed && consumed > 0) { // unconsumed data remain // 从consumed开始截取数据 let remainArray = new Uint8Array(this._stashBuffer, consumed); // 从0开始设置 剩下的数据作为缓存 并且扭转_stashUsed 记录缓存的地位 stashArray.set(remainArray, 0);}// 从新设置_stashUsedthis._stashUsed -= consumed;this._stashByteStart += consumed;
}
下面的代码是每次来数据都会调用this._dispatchChunks进行生产操作,其实还有一种解决状况,通过变量this._enableStash管制,下面的状况是this._enableStash为false。如果为true的话区别是只有缓存的数据达到this._stashSize大小时,才会触发this._dispatchChunks进行生产操作。
总体的流程是如果数据小于this._stashSize 则往缓存中增加,如果大于持续上面的判断
如果缓存中没有数据 则间接生产本地来的数据,如果有数据则生产缓存中的数据 生产之后再把本地来的数据放入缓存。具体参见代码
if (this._stashUsed === 0 && this._stashByteStart === 0) { // seeked? or init chunk?
// This is the first chunk after seek actionthis._stashByteStart = byteStart;
}
// 不满_stashSize 就会先往缓存中寄存 _stashSize会动静调整
if (this._stashUsed + chunk.byteLength <= this._stashSize) {
let stashArray = new Uint8Array(this._stashBuffer, 0, this._stashSize);stashArray.set(new Uint8Array(chunk), this._stashUsed);this._stashUsed += chunk.byteLength;
} else { // stashUsed + chunkSize > stashSize, size limit exceeded
let stashArray = new Uint8Array(this._stashBuffer, 0, this._bufferSize);if (this._stashUsed > 0) { // There're stash datas in buffer // 如果有缓存 先生产缓存中的数据 let buffer = this._stashBuffer.slice(0, this._stashUsed); let consumed = this._dispatchChunks(buffer, this._stashByteStart); if (consumed < buffer.byteLength) { if (consumed > 0) { let remainArray = new Uint8Array(buffer, consumed); stashArray.set(remainArray, 0); this._stashUsed = remainArray.byteLength; this._stashByteStart += consumed; } } else { this._stashUsed = 0; this._stashByteStart += consumed; } // 生产完缓存中的数据之后,而后再把这次过去的chunk放入缓存中 if (this._stashUsed + chunk.byteLength > this._bufferSize) { this._expandBuffer(this._stashUsed + chunk.byteLength); stashArray = new Uint8Array(this._stashBuffer, 0, this._bufferSize); } stashArray.set(new Uint8Array(chunk), this._stashUsed); this._stashUsed += chunk.byteLength;} else { // stash buffer empty, but chunkSize > stashSize (oh, holy shit) // dispatch chunk directly and stash remain data // 如果缓存中没有数据 间接生产本次来的数据 let consumed = this._dispatchChunks(chunk, byteStart); if (consumed < chunk.byteLength) { let remain = chunk.byteLength - consumed; if (remain > this._bufferSize) { this._expandBuffer(remain); stashArray = new Uint8Array(this._stashBuffer, 0, this._bufferSize); } stashArray.set(new Uint8Array(chunk, consumed), 0); this._stashUsed += remain; this._stashByteStart = byteStart + consumed; }}
}
对于this._stashSize还有两个问题,
一是this._stashSize的大小会依据网速进行调整,二是this._stashSize是小于等于this._bufferSize缓存大小,所以this._stashSize变动时也须要扩大缓存。
// 先看获取网速的代码。
//网速计算
this._speedSampler.addBytes(chunk.byteLength);
// adjust stash buffer size according to network speed dynamically
// 获取以后网速
let KBps = this._speedSampler.lastSecondKBps;
if (KBps !== 0) {
// 正规化网速
let normalized = this._normalizeSpeed(KBps);
if (this._speedNormalized !== normalized) {
this._speedNormalized = normalized; this._adjustStashSize(normalized);
}
}
其中的_normalizeSpeed办法是在给定的速度中二分查找最靠近网速的大小。
this._speedNormalizeList = [64, 128, 256, 384, 512, 768, 1024, 1536, 2048, 3072, 4096];
_normalizeSpeed(input) {
let list = this._speedNormalizeList;let last = list.length - 1;let mid = 0;let lbound = 0;let ubound = last;if (input < list[0]) { return list[0];}// binary searchwhile (lbound <= ubound) { mid = lbound + Math.floor((ubound - lbound) / 2); if (mid === last || (input >= list[mid] && input < list[mid + 1])) { return list[mid]; } else if (list[mid] < input) { lbound = mid + 1; } else { ubound = mid - 1; }}
}
_adjustStashSize是调整this._stashSize的办法,当缓存的大小小于this._stashSize时,则进行扩大。
_adjustStashSize(normalized) {
let stashSizeKB = 0;// 如果是直播 if (this._config.isLive) { // live stream: always use single normalized speed for size of stashSizeKB stashSizeKB = normalized;} else { if (normalized < 512) { stashSizeKB = normalized; } else if (normalized >= 512 && normalized <= 1024) { stashSizeKB = Math.floor(normalized * 1.5); } else { stashSizeKB = normalized * 2; }}// 最大是8Kif (stashSizeKB > 8192) { stashSizeKB = 8192;}let bufferSize = stashSizeKB * 1024 + 1024 * 1024 * 1; // stashSize + 1MB// 如果缓存小则扩大缓存if (this._bufferSize < bufferSize) { this._expandBuffer(bufferSize);}this._stashSize = stashSizeKB * 1024;
}
扩大缓存的_expandBuffer办法和咱们写的demo很类似。
_expandBuffer(expectedBytes) {
let bufferNewSize = this._stashSize;// 每次*2 直到大于expectedByteswhile (bufferNewSize + 1024 * 1024 * 1 < expectedBytes) { bufferNewSize *= 2;}bufferNewSize += 1024 * 1024 * 1; // bufferSize = stashSize + 1MBif (bufferNewSize === this._bufferSize) { return;}// 新的缓存区let newBuffer = new ArrayBuffer(bufferNewSize);// 旧缓存区有数据 则进行拷贝if (this._stashUsed > 0) { // copy existing data into new buffer let stashOldArray = new Uint8Array(this._stashBuffer, 0, this._stashUsed); let stashNewArray = new Uint8Array(newBuffer, 0, bufferNewSize); stashNewArray.set(stashOldArray, 0);}// 重设缓存区和缓存区大小this._stashBuffer = newBuffer;this._bufferSize = bufferNewSize;
}