移动直播场景的优化措施

移动直播场景的一些优化措施：如秒开、美颜、卡顿的处理。

1怎么优化打开速度，达到传说中的 “秒开”？

大家可能会看到，市面上某些手机直播 APP 的打开速度非常快，一点就开。而某些手机直播 APP，点击播放后要等好几秒以后才能播放。是什么原因导致如此的天壤之别呢？

大部分播放器都是拿到一个完整的 GOP 后才能解码播放，基于 FFmpeg 移植的播放器甚至需要等待音画时间戳同步后才能播放（如果一个直播里边没有音频只有视频相当于要等待音频超时后才能播放画面）。“秒开”可以从以下几个方面考虑。

优化措施一：改写播放器逻辑让播放器拿到第一个关键帧后就给予显示

GOP 的第一帧通常都是关键帧，由于加载的数据较少，可以达到 “首帧秒开”。如果直播服务器支持 GOP 缓存，意味着播放器在和服务器建立连接后可立即拿到数据，从而省却跨地域和跨运营商的回源传输时间。

GOP 体现了关键帧的周期，也就是两个关键帧之间的距离，即一个帧组的最大帧数。假设一个视频的恒定帧率是 24fps（即1秒24帧图像），关键帧周期为 2s，那么一个 GOP 就是 48 张图像。一般而言，每一秒视频至少需要使用一个关键帧。

增加关键帧个数可改善画质（GOP 通常为 FPS 的倍数），但是同时增加了带宽和网络负载。这意味着，客户端播放器下载一个 GOP，毕竟该 GOP 存在一定的数据体积，如果播放端网络不佳，有可能不是能够快速在秒级以内下载完该 GOP，进而影响观感体验。

如果不能更改播放器行为逻辑为首帧秒开，直播服务器也可以做一些取巧处理，比如从缓存 GOP 改成缓存双关键帧（减少图像数量），这样可以极大程度地减少播放器加载 GOP 要传输的内容体积。

优化措施二：在 APP 业务逻辑层面方面优化

比如提前做好 DNS 解析（省却几十毫秒），和提前做好测速选线（择取最优线路）。经过这样的预处理后，在点击播放按钮时，将极大提高下载性能。一方面，可以围绕传输层面做性能优化；另一方面，可以围绕客户播放行为做业务逻辑优化。两者可以有效的互为补充，作为秒开的优化空间。

2美颜等滤镜如何处理？

在手机直播场景下，这就是一个刚需。没有美颜功能的手机直播 APP，主播基本不爱用。可以在采集画面后，将数据送给编码器之前，将数据源回调给滤镜处理程序，原始数据经过滤镜处理完后，再送回给编码器进行编码即可。

除了移动端可以做体验优化之外，直播流媒体服务端架构也可以降低延迟。例如收流服务器主动推送 GOP 至边缘节点，边缘节点缓存 GOP，播放端则可以快速加载，减少回源延迟。

其次，可以贴近终端就近处理和分发。

3如何保障直播持续播放流畅不卡顿？

“秒开”解决的是直播首次加载的播放体验，如何保障直播持续播放过程中的画面和声音视听流畅呢？因为，一个直播毕竟不是一个 HTTP 一样的一次性请求，而是一个 Socket 层面的长连接维持，直到主播主动终止推流。

卡顿的定义：即播放时画面滞帧，触发了人们的视觉感受。在不考虑终端设备性能差异的情况下，针对网络传输层面的原因，我们看看如何保障一个持续的直播不卡顿。

这其实是一个直播过程中传输网络不可靠时的容错问题。例如，播放端临时断网了，但又快速恢复了，针对这种场景，播放端如果不做容错处理，很难不出现黑屏或是重新加载播放的现象。

为了容忍这种网络错误，并达到让终端用户无感知，客户端播放器可以考虑构建一个FIFO（先进先出）的缓冲队列，解码器从播放缓存队列读取数据，缓存队列从直播服务器源源不断的下载数据。通常，缓存队列的容量是以时间为单位（比如3s），在播放端网络不可靠时，客户端缓存区可以起到“断网无感”的过渡作用。

显然，这只是一个“缓兵之计”，如果直播服务器边缘节点出现故障，而此时客户端播放器又是长连接，在无法收到对端的连接断开信号，客户端的缓冲区容量再大也不管用了，这个时候就需要结合客户端业务逻辑来做调度。

重要的是客户端结合服务端，可以做精准调度。在初始化直播推流之前，例如基于 IP 地理位置和运营商的精确调度，分配线路质量最优的边缘接入节点。在直播推流的过程中，可以实时监测帧率反馈等质量数据，基于直播流的质量动态调整线路。

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