一种视频预加载的方案

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mb5fe94870638be 2021-06-21 16:23:14

文章标签 JAVA 文章分类 Java 后端开发

前言：视频的预加载是提高用户体验的重要因素。预加载成为网络视频播放不可或缺的一个技术环节。

预加载的形式：

1.边存边播：下载多少播放多少。

优点：快速加载播放，实现简单；缺点：不能拖动未存区域；适合音频媒体

2.代理服务器：预先下载媒体的头部（头部Size为 s1 byte）->监听播放器的请求，当Request的是预加载的URL->代理把媒体头部作为Response返回给播放器，并改Ranage 为 s1 byte 发送Request->代理服务器纯粹作为透传。

优点：快速加载播放，支持拖动；缺点：实现非常复杂；适合视频媒体

影响预加载的因素：

网络状态
缓冲文件大小
视频码率

码率低、网速快的情况没必要使用预加载，码率中等、网速一般的情况合适使用。另外，缓冲文件也不能设置太大：过大的缓冲区会刷爆MediaPlayer内置的缓冲区，影响正常播放；再者，读取缓冲文件也耗时。

预加载场景：

电视剧播放第1集时，在快要结束前5分钟，开始加载第2集。播放时就会连贯起来。缩短加载时间,如当系统检测您的网络环境较差时，会提示您开启预加载模式，开启预加载模式后，系统将为您缓冲整部影片。为了您流畅观看视频，建议您在开启预加载模式5分钟后，再次点击播放按钮，开始播放。这时就不会卡在缓冲中的状态。就是在视频播放的时候，在播放器通过本地URL，请求视频数据时，本地代理截取这次请求，经过本地代理逻辑，向服务器或本地缓存请求数据。本地代理在获得视频数据后，将数据转给播放器，实现播放。相比直接请求视频数据，本地代理的优势在于，buffer由本地控制，提大提升视频播放速度。提高用户体验。

一张图看清本地代理：

一种视频预加载的方案_JAVA

数据预加载：

不同rom上的MediaPlayer是不同的，会有一些差异，取决rom多媒体团队对MediaPlayer的定制程度，例如：有些MediaPlayer首次播放从头buffer，有些MdiaPlayer首次播放会多次Request，Range到网络媒体文件的头部、中间和文件尾，再从指定位置buffer。系统播放器需要下载5s的数据才开始把buffer进行播放出来。5s的数据，如果网络差的话，就处于是buffering中，一旦有5s的数据，就先播起来，而后，再在背后预加载，如一般播放panel的seekbar，有两种颜色，一种颜色（下图蓝色）是当前正在播的位置，还是一种颜色（灰色）走在前面，就是加载好的数据。

一种视频预加载的方案_JAVA_02

效果图1：

一种视频预加载的方案_JAVA_03 一种视频预加载的方案_JAVA_04

一种视频预加载的方案_JAVA_05

效果图2：

一种视频预加载的方案_JAVA_03 一种视频预加载的方案_JAVA_07

实现思路及部分代码：

MainActivity.用VideoView进行视频播放，url的视频为【鬼吹灯之精绝古城第1集】，会有一个开关，决定是否预加载。默认打开。

HttpProxy,就是启动一个本地代理，用127.0.0.1来替换视频源的服务器地址。

package com.hejunlin.videopreloaded;
import android.util.Log;
public class HttpProxy {
public static final int SIZE = (int) (5 * 1024 * 1024);
public static final String TAG = HttpProxy.class.getSimpleName();
private int remotePort = -1;
private String remoteHost;
private int localPort;
private String localHost;
private ServerSocket localServer = null;
private Socket sckPlayer = null;
private Socket sckServer = null;
private SocketAddress serverAddress;
private HandleDownLoad download = null;
/**
* 初始化代理服务器
*
* @param localport
* 代理服务器监听的端口
*/
public HttpProxy(int localport) {
try {
localPort = localport;
localHost = Contants.LOCAL_IP_ADDRESS;
localServer = new ServerSocket(localport, 1,
InetAddress.getByName(localHost));
} catch (Exception e) {
System.exit(0);
}
URI tmpURI = new URI(urlString);
String fileName = Utils.urlToFileName(tmpURI.getPath());
String filePath = Contants.getBufferDir() + "/" + fileName;
download = new HandleDownLoad(urlString, filePath, size);
download.startThread();
return filePath;
}
/**
* 把网络URL转为本地URL，127.0.0.1替换网络域名
*
* @param url网络URL
* @return [0]:重定向后MP4真正URL，[1]:本地URL
*/
public String[] getLocalURL(String urlString) {
String targetUrl = Utils.getRedirectUrl(urlString);
// ----获取对应本地代理服务器的链接----//
String localUrl = null;
URI originalURI = URI.create(targetUrl);
remoteHost = originalURI.getHost();
if (originalURI.getPort() != -1) {// URL带Port
serverAddress = new InetSocketAddress(remoteHost,
originalURI.getPort());// 使用默认端口
remotePort = originalURI.getPort();// 保存端口，中转时替换
localUrl = targetUrl.replace(
remoteHost + ":" + originalURI.getPort(), localHost + ":"
+ localPort);
} else {// URL不带Port
serverAddress = new InetSocketAddress(remoteHost, Contants.HTTP_PORT);// 使用80端口
remotePort = -1;
localUrl = targetUrl.replace(remoteHost, localHost + ":"
+ localPort);
}
String[] result = new String[] { targetUrl, localUrl };
return result;
}
/**
* 异步启动代理服务器
*
* @throws IOException
*/
public void asynStartProxy() {
new Thread() {
public void run() {
startProxy();
}
}.start();
}
private void startProxy() {
HttpParser httpParser = null;
HttpProxyUtils utils = null;
int bytes_read;
byte[] local_request = new byte[1024];
byte[] remote_reply = new byte[1024];
while (true) {
boolean sentResponseHeader = false;
try {// 开始新的request之前关闭过去的Socket
if (sckPlayer != null)
sckPlayer.close();
if (sckServer != null)
sckServer.close();
} catch (IOException e1) {
}
try {
// --------------------------------------
// 监听MediaPlayer的请求，MediaPlayer->代理服务器
// --------------------------------------
sckPlayer = localServer.accept();
Log.e(TAG,
"------------------------------------------------------------------");
if (download != null && download.isDownloading())
download.stopThread(false);
httpParser = new HttpParser(remoteHost, remotePort, localHost,
localPort);
utils = new HttpProxyUtils(sckPlayer, sckServer,
serverAddress);
HttpParser.ProxyRequest request = null;
while ((bytes_read = sckPlayer.getInputStream().read(
local_request)) != -1) {
byte[] buffer = httpParser.getRequestBody(local_request,
bytes_read);
if (buffer != null) {
request = httpParser.getProxyRequest(buffer);
break;
}
}
boolean isExists = new File(request._prebufferFilePath)
.exists();
if (isExists)
Log.e(TAG, ">> prebuffer size:" + download.getDownloadedSize());
sckServer = utils.sentToServer(request._body);
// ------------------------------------------------------
// 把网络服务器的反馈发到MediaPlayer，网络服务器->代理服务器->MediaPlayer
// ------------------------------------------------------
while ((bytes_read = sckServer.getInputStream().read(
remote_reply)) != -1) {
if (sentResponseHeader) {
try {// 拖动进度条时，容易在此异常，断开重连
utils.sendToMP(remote_reply, bytes_read);
} catch (Exception e) {
break;// 发送异常直接退出while
}
continue;// 退出本次while
}
List<byte[]> httpResponse = httpParser.getResponseBody(
remote_reply, bytes_read);
if (httpResponse.size() == 0)
continue;// 没Header则退出本次循环
sentResponseHeader = true;
String responseStr = new String(httpResponse.get(0));
Log.e(TAG, ">> responseStr " + responseStr);
// send http header to mediaplayer
utils.sendToMP(httpResponse.get(0));
if (isExists) {// 需要发送预加载到MediaPlayer
isExists = false;
int sentBufferSize = 0;
try {
sentBufferSize = utils.sendPrebufferToMP(
request._prebufferFilePath,
request._rangePosition);
} catch (Exception ex) {
break;
}
if (sentBufferSize > 0) {// 成功发送预加载，重新发送请求到服务器
int newRange = (int) (sentBufferSize + request._rangePosition);
String newRequestStr = httpParser
.modifyRequestRange(request._body, newRange);
Log.e(TAG + "-pre->", newRequestStr);
// 修改Range后的Request发送给服务器
sckServer = utils.sentToServer(newRequestStr);
// 把服务器的Response的Header去掉
utils.removeResponseHeader(httpParser);
continue;
}
}
// 发送剩余数据
if (httpResponse.size() == 2) {
utils.sendToMP(httpResponse.get(1));
}
}
Log.e(TAG, ">> preloaded over");
// 关闭 2个SOCKET
sckPlayer.close();
sckServer.close();
} catch (Exception e) {
Log.e(TAG, e.toString());
Log.e(TAG, Utils.getExceptionMessage(e));
}
}
}
}