《直播疑难杂症排查》之二：播放卡顿

七牛直播云在 2016 年 6 月发布以后，帮助广大客户解决过形形色色的问题，如直播卡顿、马赛克、花屏、黑屏、杂音、音画不一样步等等等等，这其中，有一些是网络缘由，有一些是开发者的使用姿式问题，有一些是参数配置错误，固然，也有一些是 SDK 自己的问题。

总结下来，若是开发者可以对直播领域的一些基础知识有更深刻的了解，掌握一些基本的排障手段，不少问题是可以很快自行解决的，甚至也可以更好地防患于未然。

所以，继《直播技术详解》系列文章以后，咱们推出了这个新的系列《直播疑难杂症排查》，咱们会把协助客户解决直播问题的经验逐步分享出来，同时也会穿插一些音视频开发的基础知识和优化经验，但愿可以帮助到直播领域的开发者们。

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本系列会涵盖的内容包括但不限于以下一些主题：

• 播放失败
• 直播卡顿
• 首开慢
• 延时高
• 音画不一样步
• 马赛克严重
• 播放黑屏、花屏、绿屏
• 播放杂音、噪音、回声
• 点播拖动不许
• 直播发热问题
• 其余问题（待续）

本文是 《直播疑难杂症排查》系列的第二篇文章，咱们主要分析下如何排查播放卡顿问题。

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播放卡顿的表现

播放卡顿的表现总结下来包括但不限于如下这些：

• 频繁出现缓冲

• 播放不够流畅，画面一卡一卡的

常见播放卡顿问题排查

从代码层面来看，什么是卡顿？实际上是指播放器渲染的帧率过低，好比：1s 显示 3～5 帧，或者渲染完一帧后，过好久才渲染下一帧。

所以，咱们须要排查，是什么缘由致使了播放器没法流畅地渲染数据，一般可能有以下几大类：

• 网络带宽不足

• 播放设备性能不足

• 视频流时间戳问题

下面咱们一一来分析下具体的缘由。

缘由一：网络带宽不足

一个完整的直播应用，简单来讲数据流是这样的：主播 -> CDN -> 观众

所以，直播出现卡顿，三个端均可能是问题的源头：

1. 主播端的网络很差，致使推流上行不稳定
2. 服务端的线路质量很差，致使分发不稳定
3. 观众端的网络很差，致使拉流下行不稳定

那么，咱们如何确切地判断是哪个环节出了问题致使的播放卡顿呢 ？

如何判断主播网络很差

主播端网络很差，直接影响到的就是千千万万的观众，所以，若是发现全部的观众都出现频繁卡顿，那么多半就是主播端的问题了。

1. 带宽测试
   用带宽测试工具http://www.speedtest.net/ 测试下主播的带宽，若是主播的上行带宽明显小于推流的码率，那么确定会出现推流帧率不稳定。

2. 统计回调
   通常的推流 SDK 都会统计主播推流的实时视频帧率，若是预设的帧率是 20 fps，可是实际的帧率低得不少，好比 5 fps，排除手机性能低的缘由的话，多半也是网络带宽不足引发的。

3. CDN 厂商给出的后台统计
   好比，七牛直播云就给咱们的每个客户提供了以下的后台 Portal 界面，能够用于监控每个主播的实时推流状况：

   

从这个图来看，该主播的推流上行其实仍是蛮稳定的，一直在 20 fps 左右。

如何判断观众端网络很差

观众是整个直播的终端环节，通常若是不是大面积的观众出现卡顿，那么极可能是这个观众自身的网络问题，能够考虑切换到别的 WiFi 网络，或者 4G 下播放试试，咱们还能够经过以下手段，具体确认下是网络的缘由。

1. 带宽测试
   跟主播端相似，咱们依然能够用带宽测试工具，测试下观众端的带宽，若是该观众的带宽明显低于主播的推流码率，那么确定会出现卡顿。

2. 网络质量测试
   能够在观众端的网络下，ping 一下播放域名，看看当前丢包率是多少，通常好的网络，ping 值的丢包率是 0%。

固然，还有一些更加专业的网络性能测试工具，如 iperf，这里就不展开详细的介绍了。

1. 如何判断 CDN 线路很差
   若是排除了主播端上行网络缘由以及观众端下行的网络缘由，那么，剩下的就极可能是 CDN 线路质量缘由了。

关于 CDN 线路质量，一方面能够经过联系 CDN 厂商来排查，另外一方面，也能够经过播放端的打点上报，统计出各家 CDN 的线路质量（好比：首开，卡顿率），分地区作一些线路的调整和优化。

七牛实时流网络 （LiveNet）会根据网络流量、各节点的链接、负载情况及到用户网络的响应时间等综合信息，实时地将用户的请求调度到最佳服务节点上，同时可计算出最佳服务节点与视频源节点的最佳网络路径，使用户能够更快速的获取到视频内容，提升视频服务的响应速度和用户体验。

缘由二：播放设备性能不足

越高清的码率，对解码的要求也越高，不少手机性能不足以支撑 720P 甚至 1080P 的视频解码，特别是不少低端的 Android 手机，所以致使实际解码播放的帧率远小于视频码流的实际帧率，从而产生卡顿。

解决这个问题的思路主要有以下几个方面：

• 尽量选择使用硬解，充分利用 GPU 加速
• 若是有多种码流，尽量在低端机上选择非高清码流
• 增大缓冲区，有助于缓解解码不稳定带来的卡顿

缘由三：视频流时间戳问题

这个问题也遇到的比较多，特别是客户本身写的推流 SDK 或者码流通过一些转码处理后，没有处理好音视频时间戳从而产生的问题。播放器通常是严格根据码流中的音视频的时间戳来作音画同步的，所以，若是码流中的音视频时间戳出现错误，确定会影响到播放画面的渲染时机。

例如，曾经遇到一个流的时间戳信息以下：

能够看到，它的视频时间戳出现了「回退」，而播放器通常 master 主时钟是单调递增的，当后来的视频帧小于了当前的主时钟，播放器就会作丢帧处理，从而致使播放的视频帧率远低于实际码流中的视频帧率，从而产生卡顿现象。

这个问题的排查，你们能够修改 ffplay 源码，把读取到的每一帧音频、视频的时间戳打印出来看看，这里我给出对 ffplay 的修改 commit 记录，你们能够参考一下：
https://github.com/Jhuster/pili-ffmpeg/commit/4d0476faba5016b291c2eed2c0a2cd6fe303bd50

小结

关于播放卡顿的问题排查大体就介绍到这里了，下篇咱们将对首开慢这个话题进行探讨。若是你对七牛直播云感兴趣，欢迎点击 http://t.cn/RXEtZrq 了解详情。

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本文做者：卢俊@七牛云。若是有你感兴趣的问题，可是不在上述列表中，也能够来信 lujun.hust@gmail.com 交流，欢迎关注新浪微博 @卢_俊 或者 微信公众号 @Jhuster 获取最新的文章和资讯。