flv.js源码知识点

阿珍

修改于 2022-07-08 11:32:13

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修改于 2022-07-08 11:32:13

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，可以计算单位时间获取的数据量来衡量网速。flv.js的实例提供了statistics_info事件获取当前的网速。

flvPlayer.on('statistics_info', function(res) {
    console.log('statistics_info',res);
})

res结构如下：

{
    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, 下面就看关于网速计算相关的部分。statistics_info事件中获取网速的整体流程如下图：

IOController中控制每次把加载的字节数添加到SpeedSampler中，对外提供的lastSecondKBps属性是最近有数据一秒的网速。
TransmuxingController中控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。

核心的计算还是SpeedSampler类, lastSecondKBps是getter属性获取最近有数据一秒的网速，代码含义参考注释。

 get lastSecondKBps () {
    // 如果够1s计算 this._lastSecondBytes
    this.addBytes(0)
    
    // 上1秒的_lastSecondBytes有数据 就直接返回
    // 这个巧妙的是 感觉不是准确的1s 但是又是准确的 因为如果是超过1秒就不继续添加了 1秒内的就添加进去了。
    
    // 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，并且距离上次计算超过了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
      }
    }
  }

下面是addBytes方法，根据本次调用的时间和上一次计算时间的差值做不同处理，具体参见代码注释，这种计算的思路是挺巧妙的，开始以为不准切，但是仔细思考是能准确计算最近有数据一秒的网速。一直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 _lastCheckpoint
    if (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 就添加 _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 // 并且重新开始计算_intervalBytes 大于1秒的这次数据算在下1秒
      
      this._totalBytes += bytes
      this._lastCheckpoint = this._now()
    }
}

下面是currentKBps getter属性,在lastSecondKBps中只有当超过因为如果durationSeconds大于0.5时才使用currentKBps属性，因为如果durationSeconds过小，会过大估计了网速。

get currentKBps () {
    this.addBytes(0)

    let durationSeconds = (this._now() - this._lastCheckpoint) / 1000
    if (durationSeconds == 0) durationSeconds = 1
    return (this._intervalBytes / durationSeconds) / 1024
  }

平均网速averageKBps，如果中途出现网络中断或者暂停的情况会拉低平均网速。

get averageKBps () {
    let durationSeconds = (this._now() - this._firstCheckpoint) / 1000
    return (this._totalBytes / durationSeconds) / 1024
 }

2 数据缓存处理

这里讲的缓存是指使用loader获取数据后到传给FLVDemuxer过程中的缓存。这个过程中为什么需要缓存呢？因为FLV格式数据的解封是以TAG为单位，而过来的数据是流式的字节，不可能每次是完整的TAG，所以FLVDemuxer每次只处理当前数据中完整的TAG，没有处理的部分就缓存起来，和下次获取的数据拼接。

通过上面的原理介绍，你应该可以猜到这个过程是放在IOController中，我们先分解缓存中使用到的几个关键API和操作方法。

2.1 二进制缓存区格式

ArrayBuffer 对象用来表示通用的、固定长度的原始二进制数据缓冲区。你不能直接操作 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式，并通过这些格式来读写缓冲区的内容。

这里的定义关键有两点，一是ArrayBuffer是固定长度，所以扩展的话需要创建新的然后把数据复制过去，而是不能直接操作，二是不能直接操作，需要用类型数据对象，我们这里用Uint8Array，因为8位无符号正好是以一个字节为单位。我们这里对缓存的处理，暂时不需要读取指定的字节，目前只需要能够读取指定位置的数据即可。

2.2 缓存区操作API

Uint8Array 数组类型表示一个8位无符号整型数组，创建时内容被初始化为0。创建完后，可以以对象的方式或使用数组下标索引的方式引用数组中的元素。

new Uint8Array(buffer [, byteOffset [, length]]);

说明：在ArrayBuffer上创建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指定创建的长度。

typedarray.set(typedarray[, offset]) 说明：Uint8Array属于typedarray, set方法可以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位置。参数：typedarray是指要拷贝的源数据,offset指拷贝到目标数据的起始位置。

2.3 方法一扩展缓存

根据上面的api，把长度为100的ArrayBuffer扩展为长度为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 方法二消费缓存

记录缓存消费位置，消费一部分后重新设置缓存。

let stashUsed = 100;
let bufferSize = 1024;
let stashBuffer = new ArrayBuffer(1024);

// 消费数据 返回消费的字节数

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;

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