wxinlineplayer_alv_render

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    简介

    随着直播和短视频的兴起,视频由于承担了更大的信息量,因此现在已经是非常主流的运营/产品信息输出方式。但由于国内各个浏览器厂商自身的利益关系所在,他们对HTML5的Video能力做了非常多的限制,不限于:

    1. 禁止自动播放
    2. 播放器魔改为原生播放器,层级最高,不可进行HTML相关元素层叠
    3. 播放前后硬插广告内容
    4. 视频自动置顶
    5. 相关API和事件实现不统一
    6. ......

    其具体问题可以参考腾讯IMWeb团队编写的《复杂帧动画之移动端Video采坑实现》

    为了解决这些问题,我们通过软解FLV的方式实现了WXInlinePlayer,其用的第三方技术和平台API如下:

    1. OpenH264/TinyH264/de265
    2. emscripten
    3. WebGL
    4. Web Audio Api

    同时我们也编写了WebAssembly版本的FLV Demuxer,你可以在lib/codec找到相关代码。

    特性

    1. FLV H264/H265 点播/直播全支持
    2. 自由选择解码依赖,在实际gzip中,Tinyh264只需 ~180k,OpenH264 ~260k,de265 ~210k (如何选择解码依赖
    3. 专为移动端性能优化,内存和CPU占用稳定
    4. 直播延迟优化,比MSE的原生Video实现低1-2s(如何降低卡顿和延迟
    5. 音频/视频独立支持
    6. 微信WebView自动播放
    7. 无音频动画自动播放
    8. 良好的移动端WebView兼容性

    兼容性

    兼容测试使用BrowserStack服务提供的相关机型,仅供参考:

    • Android 5+
    • iOS 10+ (含Safari及WebView)
    • Chrome 25+
    • Firefox 57+
    • Edge 15+
    • Safari 10.1+

    示例

    https://qiaozi-tech.github.io/WXInlinePlayer/example/index.html

    如何编译

    请确保你安装过parcel / emscripten 1.38.45 / cmake 以及 make,然后执行以下命令即可:

    npm install # 初始化工程
    npm update # 更新工程有关的插件。如果网络错误,改用 cnpm update
    bash build.sh

    最终产物会在example文件夹中。

    请注意:

    • 请在*nix环境下进行build,并不保证Windows下的OpenH264的编译
    • 请确保emscripten在1.38.45版本,否则会出现wasm32错误

    快速开始

    <!DOCTYPE html>
    <html>
    <head>
      <meta charset="UTF-8" />
      <title>WXInlinePlayer</title>
      <style>
        * {
          margin: 0;
          padding: 0;
        }
    
        html,
        body {
          width: 100%;
          height: 100%;
        }
      </style>
    </head>
    <body>
      <canvas id="container" width="800" height="450"></canvas>
      <script src="./index.js"></script>
      <script>
        if (WXInlinePlayer.isSupport()) {
          WXInlinePlayer.init({
            asmUrl: './prod.baseline.asm.combine.js',
            wasmUrl: './prod.baseline.wasm.combine.js'
          });
    
          WXInlinePlayer.ready().then(() => {
            const player = new WXInlinePlayer({
              url: 'https://static.petera.cn/mm.flv',
              $container: document.getElementById('container'),
              hasVideo: true,
              hasAudio: true,
              volume: 1.0,
              muted: false,
              autoplay: true,
              loop: true,
              isLive: false,
              chunkSize: 128 * 1024,
              preloadTime: 5e2,
              bufferingTime: 1e3,
              cacheSegmentCount: 64,
              customLoader: null
            });
    
            const { userAgent } = navigator;
            const isWeChat = /MicroMessenger/i.test(userAgent);
            if (!isWeChat) {
              alert('click to play!');
              document.body.addEventListener('click', () => {
                player.play();
              });
            }
          });
        }
      </script>
    </body>
    </html>

    然后在工程根目录,输入命令启动server:

    npm run serve

    然后输入网址访问demo:

    http://localhost:8888/example/index.html
    

    API

    Boolean WXInlinePlayer.isSupport(void)

    当前执行环境是否支持WXInlinePlayer。

    if(WXInlinePlayer.isSupport()){
      console.log('WXInlinePlayer support');
    }

    Promise WXInlinePlayer.init(Object)

    初始化WXInlinePlayer,需要传入加载的H264解码库的具体地址,关于解码库的选择,请参考:如何选择解码依赖

    if(WXInlinePlayer.isSupport()){
      WXInlinePlayer.init({
        asmUrl: './prod.baseline.asm.combine.js',
        wasmUrl: './prod.baseline.wasm.combine.js'
      }).catch(e=>{
        console.log(`WXInlinePlayer init error: ${e}`);
      });
    }

    Promise WXInlinePlayer.ready(void)

    WXInlinePlayer已经准备就绪,可以安全的进行初始化操作。

    if(WXInlinePlayer.isSupport()){
      WXInlinePlayer.init({/*.....*/});
      WXInlinePlayer.ready().then(()=>{
        console.log('WXInlinePlayer ready');
      });
    }

    WXInlinePlayerInstance WXInlinePlayer(Object)

    WXInlinePlayer构造函数,相关初始化参数请参考:初始化参数

    WXInlinePlayer.ready().then(()=>{
      const player = new WXInlinePlayer({/*...*/});
    });

    void WXInlinePlayerInstance.play(void)

    进行视频播放。需要注意的是由于浏览器限制(不包含微信及Chrome 66版本以下),高版本已经禁用了音频自动播放,因此直接调用此方法可能并不会有作用,请在click/touchstart/touchend/touchmove等事件中让用户主动触发。

    const player = new WXInlinePlayer({/*...*/});
    document.body.addEventListener('click', ()=>{
      player.play();
    });

    void WXInlinePlayerInstance.stop(void)

    停止整个播放器,不可被恢复(resume)。

    const player = new WXInlinePlayer({/*...*/});
    player.stop();

    void WXInlinePlayerInstance.pause(void)

    暂停当前播放。

    const player = new WXInlinePlayer({/*...*/});
    player.pause();

    void WXInlinePlayerInstance.resume(void)

    恢复由pause引起的暂停操作。

    const player = new WXInlinePlayer({/*...*/});
    player.resume();

    Number|void WXInlinePlayerInstance.volume(Number|void)

    获取/设置当前音量。

    const player = new WXInlinePlayer({/*...*/});
    const volume = player.volume(); // get volume
    player.volume(volume); // set volume

    Boolean|void WXInlinePlayerInstance.mute(Boolean|void)

    获取/设置静音状态。

    const player = new WXInlinePlayer({/*...*/});
    const muted = player.mute(); // get mute
    player.mute(muted); // set mute

    void WXInlinePlayerInstance.destroy(void)

    销毁播放器,释放所有内存等待回收。

    const player = new WXInlinePlayer({/*...*/});
    player.destroy();

    Number WXInlinePlayerInstance.getCurrentTime(void)

    获取当前播放时间,请注意,可能出现负值的情况请注意处理。

    const player = new WXInlinePlayer({/*...*/});
    player.on('timeUpdate', ()=>{
      let currentTime = player.getCurrentTime();
      currentTime = currentTime <= 0 ? 0 : currentTime;
    });

    Number WXInlinePlayerInstance.getAvaiableDuration(void)

    可播放时长,可理解为缓冲的时长。

    const player = new WXInlinePlayer({/*...*/});
    player.on('timeUpdate', ()=>{
      const duration = player.getAvaiableDuration();
    });

    事件

    • mediaInfo(Object) - 视频相关信息,例如width/height/fps/framerate等
    • playing(void) - 开始/正在播放
    • buffering(void) - 内部帧数据不足,开始缓冲
    • stopped(void) - 停止播放
    • end(void) - 播放结束
    • timeUpdate(currentTime:Number) - 当前播放的进度,250ms进行一次触发
    • loadError({status:Number, statusText:String, detail:Object}) - 加载失败
    • loadSuccess(void) - 加载成功
    • performance({averageDecodeCost:Number, averageUnitDuration:Number}) - 编码性能检测事件,averageDecodeCost代表平均的解码消耗的时长,averageUnitDuration代表在averageDecodeCost下解码得到的可播放单元时长

    初始化参数

    {
      url: String, // 播放地址,仅支持flv
      $container: DomElement, // 绘制的canvas对象
      hasVideo: Boolean, // 是否含有视频,默认true
      hasAudio: Boolean, // 是否含有音频,默认true
      volume: Number, // 音量,范围0~1,默认1.0
      muted: Boolean, // 是否静音,默认false
      autoplay: Boolean, // 是否自动播放,微信WebView/无音频视频设置此参数有效
      loop: Boolean, // 循环播放,默认false,请注意处理Safari及其WebView(不包含微信)每次播放都需要人主动触发的限制
      isLive: Boolean, // 是否是直播流,默认false
      chunkSize: Number, // 加载/解析块大小,默认256 * 1024
      preloadTime: Number, // 预加载时间,默认1000ms
      bufferingTime: Number, // 缓冲时间,默认3000ms
      cacheSegmentCount: Number, // 内部最大的缓存帧数量,默认256
      customLoader: LoaderImpl, // 自定义loader,请参考src/loader/chunk(stream)代码
    }

    如何选择解码依赖

    目前有3套解码库,分别是:

    • prod.baseline.asm.combine / prod.baseline.wasm.combine
    • prod.all.asm.combine / prod.all.wasm.combine
    • prod.h265.asm.combine / prod.h265.wasm.combine

    其区别在于:

    1. baseline文件大小更小(gzip后相比all小80k),但是只支持baseline的profile
    2. all的profile支持更完整(baseline/main/high),并且性能相比于baseline更好
    3. h265主要支持h265的flv流,此实现拓展了FLV格式,参考了金山的拓展要求,如有此需求请参考金山的FLV拓展规范

    我们推荐当你播放广告视频/营销视频/小动画视频等对依赖库大小敏感的时候使用baseline.asm/baseline.wasm,而在播放点播视频/直播视频时等对依赖库大小不敏感的时候使用all.asm/all.wasm。

    性能比较

    在开发本机上,针对同一视频,WXInlinePlayer与手淘、花椒等FFMpeg实现在内存占用和CPU占用上相差不大,WXInlinePlayer性能整体较FFMpeg方案好5-10%左右,而H265由于减少的deblock,其性能相比于FFMpeg方案好30%左右,以下为H265的播放性能对比:

    性能比较

    如何降低卡顿和延迟

    WXInlinePlayer的卡顿和延迟主要来自于3个地方:

    • 网络加载的延迟
    • 软解码的延迟
    • 渲染的延迟

    一般来说,如果在用户网络环境较好的情况下,渲染由于使用了WebGL,很难造成瓶颈(操作很单一),其中一般会因为软解码性能不足造成不停卡顿及延迟。

    优化因为软解码性能不足造成的延迟,我们一般从几个地方着手:

    1. 视频的profile:相比于main/high而言,baseline不包含B帧,解码消耗更低
    2. 视频帧率:过高的帧率会造成软解码跟不上,可以试着降低帧率,例如24fps
    3. 视频码率:码率越高,视频富含的细节越多,也越清晰,但是会消耗更多的解码性能,可以试着降低码率
    4. 视频分辨率:过高的视频会造成单帧传递的数量极大

    目前WXInlinePlayer在中高端机上解1280x720,码率1024,帧率24fps的视频比较流畅。

    关于以上提到的视频参数你可以通过FFmpeg查看:

    ffmpeg -i "your.flv"

    在这里我们给出主流平台的profile/帧率/码率/分辨率供参考:

    平台 类型 清晰度 profile 帧率 码率 分辨率
    虎牙 横屏 标清 High 24 500k 800x450
    虎牙 横屏 高清 High 24 1200k 1280x720
    虎牙 竖屏 高清 Main 16 1280k 540x960
    奇秀 竖屏 标清 High 15 307k 204x360
    奇秀 竖屏 高清 High 15 512k 304x540
    奇秀 竖屏 超清 Baseline 15 1440k 720x1280
    抖音 竖屏 默认 High 30 1600k(变化较多,仅供参考) 720x1280
    快手 竖屏 默认 High 25 2880k(变化较多,仅供参考) 720x1280

    我们建议你:

    1. 如果你想能够覆盖更多的机型,那么奇秀标清或是高清的配置适合你
    2. 如果你想只支持Android中高端机和iPhone6+,那么虎牙高清的配置适合你

    WXInlinePlayer的我们常用的低延迟配置参数如下,仅供参考,实际请根据你的直播流/点播文件配置调整:

    {
      chunkSize: 128 * 1024,
      preloadTime: 5e2,
      bufferingTime: 1e3,
      cacheSegmentCount: 64,
    }

    同时,你可以使用performance事件来判断当前的解码性能,然后提示用户并降级到你的后备方案(例如直接video播放/静态图/序列帧等):

    player.on('performance', ({averageDecodeCost, averageUnitDuration})=>{
      const prop = averageUnitDuration / averageDecodeCost;
      if(prop >= 2.0){
        console.log('good performance');
      }else if(prop < 2.0 && prop >= 1.0){
        console.log('ok, thats fine');
      }else{
        console.log('bad performance');
      }
    });

    其他问题

    • 为什么不对FFmpeg精简后emscripten编译?

    FFmpeg方案目前有几个比较大的问题,第一个是解码库的大小,精简后2M左右,gzip大约600k,这对于在意依赖库大小的产品是不可接受的。其次FFmpeg的方案难以被自己优化,比如WXInlinePlayer在2.0时会做多Worker的解码,这对于此类方案的修改成本是非常大的。

    • 为什么有些机器播放点播/直播会频繁卡顿,如何解决?

    卡顿和延迟的原因比较复杂,对于WXInlinePlayer来说一般情况是解码速度跟不上播放速度,请参考如何降低卡顿和延迟进行优化。

    • 为什么不对UC浏览器(iOS/Android)进行支持?

    UC不管是iOS还是Android都对WebAssembly/ASM.js进行了阉割,因此索性不支持了。

    • 如何将现有视频文件转换成WXInlinePlayer可播放的文件?

    请使用FFmpeg或是其他类似的工具,这里给出一个简单的命令示例:

    ffmpeg -i "your.mp4" -vcodec libx264 -acodec aac out.flv
    • 如何编码H265的FLV?

    WXInlinePlayer的FLV规范遵循金山的FLV拓展规范,如果需要进行相关的编码,可以参考其相关的FFmpeg patch或者金山编写的编码器

    项目计划

    • V1.1 支持HTTP-FLV及流式解码
    • V1.1 支持音视频独立播放
    • V1.2 降低直播流延迟
    • V1.3 增加H265支持
    • V1.4
      • 增加首帧逻辑
      • 重构解码器,精确缓存帧数据
      • SharedArrayBuffer支持,减少内存占用和CPU的拷贝性能消耗
    • V1.5
      • 增加poster参数
      • 增加OffscreenCanvas的支持,提升性能和减少内存占用(Chrome 69+)
      • 提供默认的播放器UI
    • V1.7 新增H265的SIMD支持
    • V1.8 新增H264的SIMD支持
    • V1.9 支持多Worker的GOP并行解码,提升软解性能
    • V1.10 支持FLV Seek操作

    已知使用的产品

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