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前言
随着短视频的兴起，短视频在主流应用中随处可见，如feed-stream、detail-page等。如何让用户拥有良好的视频观看体验变得越来越重要。大多数人在看视频时都有一种明显的等待感，这种体验不是很好。目标是在一秒钟内优化视频播放。没有照片，就没有真相。在前面的对比图中，左边是优化前，右边是优化后：
问题分析
视频格式的选择
在正式分析问题之前，有必要解释一下，我们主页上的视频是每小时320便士。2.6.4编码MP4视频。
h 2 6 4和h。2.6.5 t s、f l v和m p 4
TS是日本高清相机采用的包装格式，全称为MPEG2-TSTS是“运输流”的缩写。MPEG2-TS格式的特点是可以独立于任何视频流段进行解码。以下命令可以将m p4转换为t s格式。从结果来看，TS文件（4.3MB）比MP4文件（3.9MB）大约10%。
FLV是FLASH视频的缩写。FLV流媒体格式是随着最初的介绍而开发的一种视频格式。因为它形成的文件非常小，加载速度非常快，所以可以在网络上观看视频文件。它的出现有效地解决了视频文件导入flash后，导出的swf文件庞大，无法在网络上很好地使用的问题。
MP4是一种众所周知的视频打包格式。mp 4或mp e g-4 part 14是一种标准的数字多媒体容器格式。MPEG-4第14部分的扩展是MP4主要存储数字音频和数字视频，但它也可以存储字幕和静态图像。因为MP4可以容纳支持比特流的视频流，所以它可以在网络传输中使用流传输。它的兼容性非常好。几乎所有的移动设备都支持它，而且它可以在浏览器和桌面系统中播放。考虑到以上包装形式的特点，我们最终选择了MP4。
回放过程
客户端上的视频播放过程是什么？第一次慢启动需要在哪里进行？能否以低成本快速解决耗时点？了解视频播放过程有助于找到突破。视频从加载到播放可分为三个阶段：
阅读（IO）：“获取”内容->从“本地”或“服务器”获取解析（解析器）：“理解”内容->参考“格式和协议”以“理解”内容呈现（呈现）：“显示”内容->使用扬声器/屏幕“呈现”内容
可以看出，内容获取已从“服务器”更改为“本地”，这将节省大量时间和低成本。这是一个很好的切入点。事实上，我们的优化是围绕这一点进行的。
postscript：我们使用的网络库和播放器都在团队内部，我们进行了大量优化。本文不涉及网络协议和播放器的优化讨论。
技术方案
鉴于上述分析，我们需要做的是提前缓存部分m p4文件，并在准备播放时播放本地m p4文件。由于用户可能会继续观看视频，他们需要在播放本地数据后从网络下载数据进行播放。需要解决两个问题：
应该提前下载多少数据？数据回放后如何切换到网络数据
木箱的位置
对于第一个问题，我们必须分析MP4的文件结构，看看我们应该下载多少数据。MP4由许多盒子组成，盒子可以嵌套在其中：
这里不详细介绍MP4的格式信息。然而，可以看出，木箱对于游戏来说非常重要。它提供宽度、高度、持续时间、编码速率、编码格式、帧列表、关键帧列表等信息。玩家不拿到木箱就不能玩。因此，下载的数据应该包括木箱和几十帧数据。
做了一个简单的计算：最长的自由鱼短视频通常是30年前的，提要中的分辨率是320p，编码速率是1141kb/s，f t y p mo o v的数据量大约是31kb（打开文件，你可以看到md a t从31754字节开始）。因此，10帧报头信息的数据是关于：（3 1kb 1 4 1kb/3）/8＝5 1kb
代理人
第二个问题：播放缓存数据后如何切换到网络数据？本地数据回放完成后，为播放器设置网络地址，告诉播放器下载了多少偏移量，然后继续从网络下载数据。这似乎是可行的，但需要播放器的支持：完成本地数据回放的回调；此外，服务器需要支持范围参数，切换到网络播放时需要建立新的网络连接，这可能会造成干扰。
最后，我们选择了代理方法，以代理为中介，负责预加载数据并向玩家提供数据，并在代理中完成切换逻辑。加入代理前，流程如下：
添加药剂后，流程如下：
这样做的好处是显而易见的。我们可以在代理中做很多事情：例如，在本地文件缓存数据和网络数据之间切换。甚至使用其他协议与CDN通信。让我们假设玩家和代理已经在这里完成了交互。播放时，将使用代理提供的本地服务器的网址进行播放，以便代理服务器接收网络请求并将本地预加载的数据返回给播放器。玩家完全不知道代理模块和预加载模块的存在。播放器和预加载模块是代理，客户呼叫逻辑相同。图示如下：
数据加载过程将在下面逐步解释：
客户发起h t p数据请求，箭头1如果请求的数据存在于所示的文件缓存中，数据将直接返回，箭头2如果本地文件缓存数据不足，则发起网络请求从c d n请求数据，箭头3获取网络数据，如所示，并将其写入文件缓存，箭头4将请求的数据返回给客户，如箭头2所示
实现模块
预加载模块
在确定了技术方案后，预加载模块还有很多工作要做。列表网络数据分析完成后，将触发视频预加载。首先根据网址生成md5值，然后检查md5值对应的任务是否存在。如果存在，则不会重复提交。生成任务后，它将被提交到线程池，以便在后台线程中进行处理。当网络从无线网络切换到3g时，任务将被取消，以防止消耗用户的数据流量。
在进程池中执行预加载任务时，其过程如下：首先，它将获取本地代理的web地址，然后启动一个HTP请求。代理将接收处理的HTP请求，并开始实际数据预加载。预加载模块在读取指定数量的数据后终止。此时，预加载的任务已完成。流程图如下：
当用户快速滑动时，如何确保视频在几秒钟内继续打开？预加载模块将为每个任务维护一个状态机。抛出时，它将暂停交叉的任务，提高要显示的最新任务的优先级，并让它先执行。
代理模块
代理中的htp sr v er负责拦截播放器和预加载模块的htp请求。客户在请求时会带上cdn的网址，在没有本地缓存数据时会去cdn获取新数据。因为有多个地方可以向代理请求数据，所以有必要使用线程池来处理多个客户的连接，这样多个客户就可以并行，而不会因为请求前面有客户而被阻止。文件缓存使用l r u d i s k c h e。当超过指定的文件大小时，旧的缓存文件将被删除，这在使用文件缓存时很容易被忽略。由于我们的场景视频是连续播放的，没有搜索，因此文件缓存相对简单，不考虑文件分割。代理中的相同网址将映射到客户。如果同时进行预加载和回放，数据将只有一个副本，并且不会重复下载数据。代理的另一个内部结构图：
遇到的问题
在测试中，我们发现一些视频仍然播放得非常慢。如果仔细检查，预期的数据大小确实在本地缓存，但在播放时仍有很长的等待时间。这种视频有一个特点：木箱在最后。最后的木夫视频只有在下载完整个文件后才能播放。原因是木箱中有很多关键信息，这在之前的MP4格式分析中提到过。这个问题有两种解决方案：
解决方案1：
在转码时，服务器确保穆夫的头在前面。如果发现穆夫的位置不正确，视频服务器会纠正它。
postscript：要查看mufu在文件中的位置，可以使用十六进制文本编辑器打开它，并按字符搜索mufu的位置。你也可以在雨衣上使用m e d i a p r s e r。此外，可以使用fmpeg命令在头部或尾部生成mufu的mp4文件。
解决方案二
不是修改木箱的位置，而是在播放端进行处理。回放端需要检测流信息。如果穆夫面前没有文件，他会要求提供文件的尾部信息。具体来说：启动HTPM4请求并读取响应正文的开头。如果在开头找到了muff，则读取md a t。如果发现没有开始，首先读取md a t并立即重置连接，然后通过范围头读取文件末尾的数据，因为之前的htp请求已经获得了mp4文件的内容长度和整个大小，所以也可以通过范围头读取部分文件尾数据。示意图如下
这种方案的缺点是，木箱末端的视频将连接两次
后记
介绍了常用的视频编码格式和视频打包格式，并介绍了mufu头信息对视频播放的影响。通过对回放过程的分析，我们找到了问题的切入点。简单地说，它专注于数据预加载，提前完成向网络请求数据的工作，播放时直接从缓存中读取数据，然后从缓存中读取后续视频，不仅解决了视频初始化播放慢的问题，还解决了播放缓冲区的问题，这可以说是一举两得。代理是该方案的核心思想。本地服务器的网站是一个关键链接。视频预加载模块和播放器模块完全解耦，更换播放器后仍然可以使用播放器。到目前为止，视频馈送优化已经完成。根据在线数据，视频打开速度约为800毫秒。
回顾过去，也许我们可以进一步验证通过预加载接收到的数据，以确保缓存的是准确的信息，而不是固定的值。还可以进行更深入的优化，使用户观看视频的体验更加顺畅。
参考
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