直播视频卡顿

某直播App问题分析

一. 出现问题

• 观看自己开播的直播间，经常出现卡顿，而且画面一卡6，7s，重新播放时会出现跳帧，卡顿频率也较高，导致该App可用性极低。

二. 分析

1. 直播架构分析

• 根据log与抓包分析，其使用协议与后端架构如下：
  
• 直播server
  • 国内：福建泉州（联通）、广东佛山、肇庆（电信）
  • 国外：如果ss登陆韩国，则访问韩国机房
• 拉流CDN
  • 国内：潮州（联通）、揭阳（电信）
  • 国外：如果ss登陆韩国，则访问韩国机房
• 推流协议
  • RTMP
• 拉流协议
  • Http-flv
• 观看端播放器
  • bilibili-ijkplayer

2. log分析

• 跟进log，发现每当视频卡住和播放时日志如下：

  04-06 16:43:27.027 19089-25159/? D/IJKMEDIA﹕ ffp_toggle_buffering_l: start
  04-06 16:43:27.028 19089-25158/? D/AudioTrack﹕ pause() mState 0
  04-06 16:43:27.028 19089-25123/? D/IJKMEDIA﹕ FFP_MSG_BUFFERING_START:

  ...

  04-06 16:43:33.502 19089-25125/? D/IJKMEDIA﹕ ffp_toggle_buffering_l: end
  04-06 16:43:33.503 19089-25123/? D/IJKMEDIA﹕ FFP_MSG_BUFFERING_END:
  04-06 16:43:33.504 19089-25158/? D/AudioTrack﹕ start() mState 2

• 部分ijk-player源码（ff_ffplay.c）
  
  
  
• ijkplayer处理流程为
  • read_thread---> stream_component_open---> decoder_start---> video_thread--->ffplay_video_thread
  • log中，触发pause原因是：ffplay_video_thread在frame_decode时，如果不能从buffer中拿到新的frame，则触发pause，直到buffer满足播放要求后再start。
• 分析结果
  • 按上面的代码，应用卡顿直接原因：本地buffer为空导致播放停止。但从主播端->观看端整个流程看，网络状况、服务器性能都可能导致/加剧问题。

3. TCP抓包分析

• 由于App经常卡顿、且卡顿时间较长，为确定是否网络导致，在dump log同时，也抓了包：
  
• 虽然有所卡顿，这段时间内数据包还是陆续有来的，卡6、7s不是很正常！根据上述代码，极有可能是App设置的IO buffer比较大，在网络环境较差情况下，触发start所需时间较长。
  

4. 其他分析

• 在buffer方面，ijkplayer至少有2类buffer，一是上面提到的IO buffer，另外一类是显示buffer。
  
• IO线程把数据读到后，再把数据喂给显示线程，上述2类buffer分别属于这2个线程。
• 在使用App过程中，当log中输出D/AudioTrack﹕ start()后，画面马上更新（可能伴随跳帧），且无延迟，所以推测：
  • 该App显示buffer相当小
  • 有做额外的丢帧处理
• 这估计是导致该应用播放频繁卡顿、且跳帧的原因!!!

三. 分析过程中的一些坑

1. Shawdowsocks

• 本次FQ在OpenWrt上直接部署ss-local进行全局FQ，在抓包时候发现 推流 与 拉流 服务器皆为国内服务器，作为一个海外直播App，国外用户要FQ过来访问墙内服务器实在费解，遂在ss-server上ping相关域名获取ip，发现ss-server获取的ip是国外，按ss原理，DNS解析应在ss-server执行。后面经过排查，发现问题出在OpenWrt上，OpenWrt处理流程是：接到请求，DNS解析（此时，域名对应ip已经解析完毕），出口时走ss-local，到ss-server，访问之前DNS解析后的ip，所以之前是走了一圈国外再回国内，蛋疼！