好久沒(méi)有更新了多矮，這次來(lái)簡(jiǎn)單的介紹一下自適應(yīng)視頻播放的相關(guān)技術(shù)。
說(shuō)到自適應(yīng)視頻播放(Adaptive Streaming)哈打，網(wǎng)上的資料不多塔逃，可以供大家測(cè)試的視頻播放器也沒(méi)有多少，所以很多朋友都無(wú)從下手學(xué)習(xí)料仗。這次來(lái)給大家分享一下自適應(yīng)視頻播放技術(shù)的基礎(chǔ)原理湾盗，具體實(shí)現(xiàn)可以參考Exoplayer的源碼，這篇文章也會(huì)稍微介紹一下格粪。
1.自適應(yīng)視頻播放技術(shù)的原理
首先，我們所謂的自適應(yīng)視頻播放技術(shù)中的自適應(yīng)颜阐，適應(yīng)的到底是什么呢平窘？
在在線視頻播放中凳怨，最重要的一個(gè)要素應(yīng)該就屬于客戶端的網(wǎng)絡(luò)狀況了瑰艘，如果網(wǎng)絡(luò)狀況很差，俗稱的網(wǎng)速很慢肤舞，那么大家一般的體驗(yàn)都是視頻很卡拇泛，看一會(huì)就停一會(huì)。那么有沒(méi)有可能讓我們的播放器自動(dòng)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)狀況拌禾，在網(wǎng)絡(luò)差的情況下播放清晰度較差，數(shù)據(jù)量較小的視頻，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)情況變得好的時(shí)候播放清晰度好嘁捷，但是數(shù)據(jù)量大的視頻呢？
哈哈答案是肯定的现诀，自適應(yīng)視頻播放技術(shù)就解決了這個(gè)問(wèn)題。先給大家看一個(gè)前端播放器的示意圖。
通常來(lái)講，自適應(yīng)播放技術(shù)一般包括前端的支持還有后臺(tái)的支持奴艾，后臺(tái)提供一個(gè)索引表(Manifest)潭苞，上面記錄了同一個(gè)視頻不同清晰度的版本的Url（比如視頻的240p，480p秀菱，720p不同的版本文件）衍菱。前端的播放器在拿到這個(gè)索引表之后，會(huì)根據(jù)自身的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)肩豁，在不同清晰度直接的視頻文件轉(zhuǎn)換脊串。
就如上圖所示辫呻，橫軸是時(shí)間，豎軸是清晰度琼锋。在示例里面放闺，我們有三種不同清晰度的視頻文件，同時(shí)每個(gè)視頻文件一般是切割成以五秒或者十秒為一個(gè)單位的塊(Chunk)缕坎，每次播放器加載播放都是以塊為單位怖侦。
所以說(shuō)到底，自適應(yīng)視頻并不是同一個(gè)容器文件(container)里面封裝了所有視頻軌道數(shù)據(jù)(當(dāng)然理論上來(lái)說(shuō)也不是不行),而是根據(jù)索引表的內(nèi)容谜叹，和自身網(wǎng)絡(luò)的下載速度決定播放哪一個(gè)具體的容器文件罷了匾寝。
2.自適應(yīng)視頻播放的規(guī)范
現(xiàn)在市面上的Adaptive Streaming肯定以??的HLS，還有另一個(gè)叫DASH的規(guī)范最為流行荷腊，我們這次以DASH這個(gè)規(guī)范來(lái)深入了解一下自適應(yīng)視頻播放的一些細(xì)節(jié)艳悔。
2.1 DASH里面的MPD文件
MPD文件格式，就是我們?cè)诘谝徊糠种姓f(shuō)到的索引表Manifest了(HLS對(duì)應(yīng)的索引表格式叫M3u8),它包含了所有DASH自適應(yīng)視頻的信息女仰。
我們以一個(gè)mpd為例子猜年，點(diǎn)擊這里下載。
讓我們用xml reader來(lái)看看具體里面有什么內(nèi)容:
2.1.1 adaptionset
每個(gè)mpd文件都會(huì)有至少一個(gè)adaptionset,用來(lái)記錄音頻/視頻文件們的位置疾忍，如上圖所示乔外，該MPd有兩組數(shù)據(jù)，一組是視頻一罩，一組是音頻
2.1.2 representation
每個(gè)adaptionset里面又會(huì)有多個(gè)representation杨幼，每一個(gè)representation其實(shí)就是代表了一個(gè)分辨率的視頻（或者音頻，這里主要以視頻講解為主）擒抛。最重要的三個(gè)參數(shù)我都打上了注解推汽，注意到視頻的url是相對(duì)Url补疑，也就是相對(duì)于該mpd文件的位置歧沪。比如第一個(gè)mp4文件絕對(duì)地址就是mpd的path+file name = http://yt-dash-mse-test.commondatastorage.googleapis.com/media/car-20120827-88.mp4
2.2 DASH對(duì)播放器行為的規(guī)范
mpd文件相信大家也有大致的了解了，那么播放器既然有了mpd文件莲组，那怎么進(jìn)行視頻文件的選擇呢诊胞？
其實(shí)很簡(jiǎn)單，大家都看到了不同的representation都有一個(gè)bandwith的參數(shù)锹杈，這個(gè)參數(shù)規(guī)定了要使用該視頻文件的最低帶寬（如果沒(méi)記錯(cuò)應(yīng)該是以bit為單位撵孤。
以上述mpd為例竭望，視頻分辨率由高到低的bandwith排列是:4190760 bit（4.2MB/s） ,2073921 bit(2.1 MB/s) , 869460 bit(0.9MB/s)....... 播放器每下載一些內(nèi)容邪码，都會(huì)計(jì)算當(dāng)前的下載速度，然后根據(jù)當(dāng)前的下載速度咬清，從最高的分辨率開(kāi)始闭专，一路遍歷直到找到合適的視頻文件奴潘。
這里附上一段ExoPlayer的源代碼，可以更加清晰的了解播放器怎么選擇不同分辨率(其實(shí)代碼非常的簡(jiǎn)單)
2.3 DASH - Fragmented MP4
我們?cè)诘谝徊糠终f(shuō)過(guò)影钉，自適應(yīng)視頻的文件會(huì)被切割成塊画髓，但是貌似我們看到的都是完整的mp4文件呀，說(shuō)好的切割呢平委？
在DASH規(guī)范中奈虾，每個(gè)mp4都不是普通的mp4，而是一種叫Fragmented Mp4廉赔，中文可以翻譯為分段式MP4文件肉微。它的特殊之處在于，一般的mp4視頻都是一個(gè)moov header昂勉，后面跟上一組mdat數(shù)據(jù)(不清楚文件結(jié)構(gòu)可以參考我的第一篇文章)浪册，而fragmented MP4則會(huì)將視頻數(shù)據(jù)分為多個(gè)mdat塊。
我們用mp4 parser 來(lái)分析一下
上圖是一個(gè)普通的mp4文件
上圖則是一個(gè)分段式的mp4文件岗照，我們可以看到文件的mdat被分為了若干塊村象，同時(shí)還有多一個(gè)sdix header，這個(gè)header記錄了每個(gè)mdat的位置和相應(yīng)的大小攒至，和時(shí)間的長(zhǎng)度(一般每個(gè)mdat的時(shí)間長(zhǎng)度都一樣厚者，為若干秒)
3.播放器對(duì)應(yīng)的細(xì)節(jié)
（略）。迫吐。库菲。
這次就稍微分享一下自適應(yīng)視頻的大概原理，具體的技術(shù)志膀，例如播放器如何進(jìn)行下載的控制熙宇，下載單位是什么，等等會(huì)在之后對(duì)ExoPlayer源碼的分析中分享溉浙，如果有著急的問(wèn)題可以留言烫止。
