拒绝卡顿，揭秘盒马鲜生 Android 短视频秒播优化方案

Posted 2021-09-26 阿里云开发者

简介：短视频作为内容重要的承载方式，是吸引用户的重点，短视频的内容与体验直接关系到用户是否愿意长时停留。因此，体验的优化就显得尤为重要。上一篇我们分享了 ios 短视频秒播优化，这篇我们来聊聊 android 端的优化。

作者｜少阳

审校｜泰一

优化前的盒马沉浸式短视频播放页面，体感和流畅度上与主流短视频 App 有明显差距。主要问题有播放封面闪屏、出流速度慢两个问题。所以优化的目标是解决盒马沉浸式短视频现有短板，与主流 App 的沉浸式短视频体验对齐，如抖音、手淘等。具体指标有：

• 满足硬性指标：播放成功率、首帧时长、秒开率。

• 满足用户体感流畅度。

（为反应用户观看短视频过程中的真实体验，盒马新增秒播体感指标：从用户划到视频，到视频首帧播放的时间。）

优化效果对比

首先我们来看一下优化前后与其他 App 的效果对比：

环境

• 手机：Pixel 4
• OS：Android 10
• 播放器：淘宝播放器

问题分析

◆ 首页闪屏盒马最初为了保证进入画面时不是空白页面而增加了封面图显示，在播放时隐藏。从体感指标可以看出，即便是优化前，体感播放时间很短，只有 200ms 左右（不包含滑动过程）。由于滑动过程中，到视频正式播放有约 600ms 左右时间显示封面，随后又迅速显示播放画面，此时用户仍有强烈的屏幕闪烁和顿挫感，体验极差。

解决思路：在滑动过程中就显示视频首帧画面，不再显示封面，则播放时不再产生顿挫感。这里的优化需要结合出流慢问题一起优化。

◆ 出流速度慢（播放体感慢）服务端：服务端造成的出流速度慢，一般是文件大，网络链路差造成。可用 H.265 和 CDN 加速优化

客户端：客户端播放需要经历下载 -> 加载 + 解码 -> 渲染三个步骤，并且三个步骤为线性执行。所以在窗口播放画面前必然需要经过 1s 左右的准备工作。这里可以考虑提前执行下载 -> 加载 + 解码。

优化方案选型

在优化前期，我们考虑了三种优化方案。

方案一：双播放器 + 预下载优点：占内存小，思路简单。缺点：优化力度有限，无法同时兼顾上滑和下滑。

方案二：自定义三播放器管理 + 预下载优点：同时兼顾上下翻页，体验接近抖音。缺点：播放器管理与回收实现复杂，容易错乱；占用内存高。

方案三：三播放器（基于 RecyclerView 的缓存机制实现）+ 预下载优点：同时兼顾上下翻页，体验接近抖音，缓存机制由 RecyclerView 托管。缺点：占用内存高，频繁创建和销毁播放器。

最终因为性价比因素，选择了第三个方案。

方案三原理：翻页前

• current 播放器开始播放视频 1。
• pre,next 播放器分别加载视频数据 0 和 2。
• 同时视频数据 3-7 加入预下载队列。

方案三原理：翻页后

• 被 RecyclerView 回收的 holder 销毁播放器。

• RecyclerView onBind 中的 holder 创建新的 next 播放器。

• current 播放器开始播放视频 2。

• pre 播放器 seek 0 并暂停， next 播放器创建并加载视频 3 文件。

• 同时预下载清除未消费的队列，视频数据 4-8 加入预下载队列开始下载（此处已有缓存的视频不会被重复下载）。

具体优化方案

多播放器改造

为了解决体感上的顿挫和出流慢的问题，采用多播放器结合 RecyclerView 方案进行改造，步骤如下：

1. 设置缓存数量：利用 RecyclerView 特性，配置 setItemViewCacheSize，确保内存中存在 3 个 holder（缓存的 1 个 holder，预创建 1 个 holder， 当前 holder）。

mRecyclerView.setItemViewCacheSize(1); // 设置缓存数量

2. 重写 Adapter 的 onBindViewHolder， 用于创建播放器，并预加载解码视频内容，播放器控制解析到首帧时暂停。此时 onSurfaceCreated 尚未回调，画面未渲染至屏幕。

3. 监听 onPageRelase 控制即将移除屏幕的播放器暂停，并 seekTo (0)，方便滑回屏幕时立即播放。

4. 监听 onPageSelected 控制即将进入屏幕的播放器开始播放。注意：由于在 onBindViewHolder 期间已解码完成，这里只需要进入屏幕 1px，就会立即触发 Surface 的绘制（只会执行一次），即进入窗口的内容会显示视频的首帧画面。

5. 重写 Adapter 的 onViewRecycled， 由于当前 holder 即将移出屏幕，移出方向上屏幕外的 holder 将被回收。此时回收并销毁播放器。

多播放器 + RecyclerView 原理图

三播放器让沉浸式短视频的体验大幅提高，主要解决了以下问题：

• 上下滑动过程中，进入屏幕的画面为视频的第一帧画面，并且不会有视觉上的顿挫。

• 正式播放前预创建播放器，并加载和解码，节省了播放视频之前的准备工作。（ps：这里还包括了下载的过程）。

• 由于提前加载和解码，进入屏幕时，触发 Surface 瞬间渲染，视觉上无感知，因此播放视频前不再需要封面图，避免了封面图和首帧不一致导致的闪屏问题。

预下载优化

前面讲到了多播放器实现翻页秒播能力，在体验上有了非常大的改善，但由于预创建的播放器在加载时，同时需要下载视频文件，导致这里的下一个播放器准备好视频的时间会增加到 1s 左右。如果用户在播放器加载解码完成前滑至该视频，则会出现明显的黑屏，带来非常差的体验。

由于预加载的时间过长，且无法预知用户是否会快速滑动。这里需要提前进行下载和快速滑动检测。

关于预下载，我们首先要知道播放器内部播放过程。这里的本地代理是视频缓存机制实现的，具体参照下一章节。

播放器内部流程

◆ 预下载策略

这里，我们为了节约请求网络数据的过程，在播放之前提前下载视频的首帧片段，采用如下策略：

• 文件大小：下载 1MB 视频文件的方式进行提前首帧下载。（ps：经测试 1MB 已包含了首帧，且文件相对较小）。

• 提前量：提前 5 个下载量（pageSize 为 10 的情况）。

• 并发情况：下载采用同步队列下载（避免异步下载导致带宽占用，正常播放的视频卡顿）。

• 快滑优化：快滑清除下载队列，避免快滑过程中频繁触发下载。

• 下载时机：loadMore 时将前 5 个推入队列；onPageSelected 时，跳过下一个开始起算 5 个视频推入队列（下一个视频由预加载的播放器自动下载，这里重复下载会导致视频花屏）。

◆ 快滑定义

当用户快速翻页时（onPageSelected 调用之前又滑了一下），onPageSelected 不会触发，onPageRelease 会触发多次。在 onPageRelease 中判断  release position 与 current postion 的差值如果 > 1 则表示用户至少快速翻页 1 次，此时定义为快滑状态，应当停止预下载和播放器预加载。

当 onPageSelected 回调时，说明用户没有继续翻页，此时取消快滑状态。开始执行预下载和恢复播放器预加载。

预下载流程图

缓存优化

目前盒马使用的播放器为淘宝内部播放器。 播放器本身不存在文件缓存和预下载功能。在播放器重新创建后，即便是同一个视频也不会有文件缓存，需要重新下载。这里引入一个开源缓存框架 “com.danikula:videocache”。 

◆ 方案原理

播放器播放的地址代理给本地的缓存服务，缓存服务负责转发数据流的同时进行文件保存如：

视频地址为：https://****.mp4。

本地代理地址为：http://127.0.0.1:8888 (假设端口号分配为 8888)。

代理后的地址为： 本地代理地址 + 视频地址（URL 编码）。

即：http://127.0.0.1:8888/https%3A%2F%2F****.mp4

后续优化展望

关于多媒体的优化工作还有很多可以做。除了沉浸式秒播的场景外，我们还可以：

1. 对播放器的一般性场景进行秒播优化，如首页列表的卡片视频。目前首页平均首帧画面需要 550ms，较长的有 1000s 以上，有明显的顿挫感。在沉浸式的方案基础上，我们可以提供一般性的预下载能力，从而减少播放器的下载渲染时长。

2. 续播和内存优化。续播是另一个提升体验的方面，用户能够非常直观的感受连贯与否。

3. 页面单播放器托管。大多场景下，一个页面只有一个播放器在播放，这就可以通过管理唯一的播放器实现页面播放器复用，从而优化内存和体验。

下一期我们将继续分享盒马 iOS / Android 端短视频续播的体验优化实践。
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