ffmpeg推拉流優化方案
主要從以下幾點來優化
- 卡頓優化
- 延時優化
- 傳輸協議優化
- 首屏秒開優化
- 弱網優化
- DNS劫持優化
- 服務端cdn優化
一、卡頓優化
視頻播放端卡頓主要有以下幾點原因：
設備老舊
設備太老，CPU和GPU處理性能過低，計算解碼時間過長，導致音視頻卡頓
視頻流音視頻不同步
- 服務端編碼視頻流參數配置有問題
- 拉取的視頻流音畫不同步。例聲音連續播放，但是畫面卡住
上述需要優化的點有：
- 設置合理的配置參數，合理的幀率、碼率、分辨率和I幀（關鍵幀）的間隔。
- 調整編解碼算法，如按照視頻編碼H.264/H.265規範，編碼完整的視頻數據
網絡
當網絡狀況不好時，可以監聽網絡變化，切換低碼率的視頻流拉取，減少卡頓的出現
二、延時優化
低延時是直播播放的主要要求之一。實現低延時需要需要根據響應的階段執行不同的優化方案
1.採集處理數據階段 – 處理數據的延時-美顏、濾鏡等
在採集到音視頻數據後，需要增加一些視頻效果，如美顏、水印、濾鏡等效果，這些操作會耗費大量的CPU資源，可以將這部分交由GPU處理，可以大大減少處理數據的延時
2.編碼階段 – 編碼耗時的幀，設置了不合理的參數值
- 編碼前丟幀，減少編碼的耗時。例如丟掉B幀，B幀解碼時需要依賴前後視頻幀（I或P幀），會增加延時。所以在編碼前丟棄B幀，不僅能降低編解碼耗時，同時也能降低帶寬開銷。
- ffmpeg有兩個參數
probesize：獲得文件內容的大小，適當的大小可以減少延遲，太大會增加延時，太小會造成卡頓的現象
analyzeduration：解析媒體所需要花銷的時間，這裏設置的值越高，解析的越準確，如果在直播中爲了降低延遲，這個可以設置得低一些
三、傳輸協議優化
應用層傳輸協議採用HTTP-FLV協議或者RTMP協議，這兩個協議延時低，可以再網絡請求和響應時快速傳輸數據，減少延時
RTMP（Real Time Message Protocol、實時信息傳輸協議）是應用層協議，用來解決多媒體數據傳輸流的多路複用（Multiplexing）和分包（packetizing）的問題。
四、首屏秒開優化
在直播中，往往需要快速的顯示首屏畫面，防止黑屏帶來的用戶體驗差，這個時候需要做首屏秒開優化
服務器做優化
GOP即Group of picture（圖像組），指兩個I幀之間的距離，Reference（參考週期）指兩個P幀之間的距離。一個I幀所佔用的字節數大於一個P幀，一個P幀所佔用的字節數大於一個B幀。
所以在碼率不變的前提下，GOP值越大，P、B幀的數量會越多，平均每個I、P、B幀所佔用的字節數就越多，也就更容易獲取較好的圖像質量；Reference越大，B幀的數量越多，同理也更容易獲得較好的圖像質量。
- 服務器緩存GOP，GOP的第一幀是關鍵幀(I幀)，所以無需下載整個GOP，只需下載收個關鍵幀解碼播放，就能達到首幀秒開
客戶端優化
- 爲了加快渲染速度，在做首幀渲染時，不做音視頻同步，後面再進行同步
由於人們對音頻的變化比較明顯，音視頻同步通常採用視頻追音頻的方案進行同步，所以在首幀不做音視頻同步，可以快速的渲染出圖像，而不必等待音頻解碼，做同步再渲染
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當網絡比較差時，對帶寬進行監測，根據帶寬切換合適的碼率播放視頻，縮短首幀的渲染時間
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在首幀渲染之前，做預加載或者延遲加載。減少同時帶寬和CPU的暫用，達到首屏快速加載渲染
五、弱網優化
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前面提到的根據帶寬，拉取合適的碼率、幀率和分辨率來播放
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推流端使用H.265協議，可以節約40%帶寬，但是並不是所有的手機都支持H.265協議，所以需要做額外的控制層。
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播放端可以通過緩存一定的數據之後再進行播放，減少卡頓次數。但是這種不減少卡頓時間
六、DNS劫持優化
運營商被劫持會向包中加入一些廣告和其他無用的東西。需要屏蔽這些無用數據。可以採取以下措施：
- 使用HTTPS通訊
HTTPS在應用層增加了SSL協議，不同於TCP/IP三次握手，它需要其次握手，在連接階段，採用非對稱加密，來防止中間人攻擊，但是相對的也會增加性能損耗。
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數據安全校驗-MD5、SHA校驗
匹配數據的md5值，防止被篡改
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使用HttpDNS技術
使用自建的httpDNS服務器或者阿里雲DNS服務器，防止運營商解析DNS被劫持
七、服務端cdn優化
在分發的時候使用cdn服務，通過DNS重定向技術訪問用戶最近的CDN節點，同時用戶和這個節點做交互。