1.Five symptoms of poor video performance

1.1 視頻加載緩慢

?Perceived Wait Time

Time to first frame (TTFF):

? 播放開始所需的adaptive bitrate(ABR)流媒體段的數(shù)量。(我們稍后將對此進行更詳細的討論。)

? 視頻請求發(fā)送到視頻加載之間的時間(即接收到足夠的數(shù)據(jù)來渲染第一幀)。如果客戶端實現(xiàn)預(yù)取或在本地存儲視頻的副本，則它可能比PWT高得多。

Network-level metrics：

? 用于連接性能分析的技術(shù)指標。這包括DNS解析時間、連接握手時間、下載速度和帶寬利用率。

1.2 Video pauses randomly:

? try to measure the issue with these metrics:

? Number of stalls per-play:

視頻回放暫停并進入“緩沖”狀態(tài)的頻率。這是加權(quán)的視頻長度時，我們聚合多個回放會話。

? Time-to-resume (lag length):

從用戶看到停止播放的視頻到重新播放的時間。

1.3 Low picture quality

性能差的另一個癥狀是圖像質(zhì)量低，這通常是由于沒有足夠的帶寬來提供更高質(zhì)量的視頻流的結(jié)果。這也可能是由于視頻優(yōu)化不佳或基礎(chǔ)設(shè)施滯后造成的。為了確定它是哪個場景，我們回顧以下指標:

• Video variant usage

  測量在單個ABR段水平上使用和計數(shù)每個視頻變體的次數(shù)。

• A number of variant changes during playback

  視頻改變顯示給用戶的變量的頻率。

• Bandwidth utilization

  視頻流占用了多大的可用帶寬

1.4 When seeking (scrubbing) through a video it takes a while for it to resume

? 我們使用稱為“特技模式延遲”的指標來監(jiān)控此滯后。

1.5 Video is out of sync with audio or doesn’t play altogether

? 這種現(xiàn)象可能是由多種原因引起的，但通常是由于終端設(shè)備功率不足所致。 為了更好地理解此問題，我們使用了有關(guān)設(shè)備功能的信息，包括有關(guān)我們使用的編解碼器的硬件支持數(shù)據(jù)以及回放過程中設(shè)備資源利用率的數(shù)據(jù)。

2 我們的補救措施：調(diào)整良好的自適應(yīng)比特率（ABR）流

為了實現(xiàn)高效的流傳輸并減輕上面列出的一些問題，我們使用了自適應(yīng)比特率流傳輸，這是當(dāng)前視頻交付的行業(yè)標準。 ABR流的兩種最流行的實現(xiàn)是Apple的HLS和MPEG-DASH。 這兩種技術(shù)都通過將源視頻文件編碼為具有不同比特率的多個流而起作用。 然后，這些流將以相似的持續(xù)時間（例如幾秒鐘）分成較小的段。 然后，視頻播放器會根據(jù)可用帶寬和其他因素在流之間無縫切換。 這樣，當(dāng)信號較差時，視頻仍可以播放（質(zhì)量較低），而當(dāng)信號增強時，視頻可以跳至較高質(zhì)量的視頻流。

2.1 Tuning ABR streaming

使用ABR的棘手部分是對每個流的配置進行微調(diào)，以使它們在產(chǎn)品中發(fā)揮最佳性能。 值得一提的是，沒有一種配置可以普遍應(yīng)用于所有產(chǎn)品。 這是一種高度針對產(chǎn)品的設(shè)置，會隨著時間的推移而變化。 在Pinterest，我們主要處理簡短的預(yù)生成內(nèi)容（例如VoD），當(dāng)用戶滾動瀏覽其家庭供稿時，這些內(nèi)容會自動播放。 它主要用于帶寬可能受到限制的各種移動設(shè)備上。 讓我們討論可以調(diào)整哪些參數(shù)以滿足該條件。

整個過程本質(zhì)上都是“漂洗和重復(fù)”。 您選擇起始參數(shù)，觀察回放如何在實時流量上執(zhí)行，并根據(jù)這些信號調(diào)整您的配置。 隨著網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)和設(shè)備功能的不斷變化，您可能需要繼續(xù)更新配置。 收集上述指標確實可以簡化流程。

Number of streams, resolutions and bitrates

我們最初決定要提供多少個流以及要使用哪些分辨率是基于兩條信息。 首先，我們對可能出現(xiàn)視頻的所有產(chǎn)品表面及其尺寸都有很好的了解。 其次，我們利用我們所運營的主要市場中可用的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的知識來設(shè)置初始比特率。

推出初始設(shè)置后，我們便開始收集指標：PWT，TTFF，視頻播放器多久更改一次使用的流以及我們的流表示可用帶寬的緊密程度。 根據(jù)這些信號，我們進一步調(diào)整了設(shè)置以最小化PWT。

Frame rate

您為視頻流選擇的幀速率會顯著影響平滑播放所需的必要帶寬。 它還可能會改變視頻的感覺。 有三種常用的流幀率。

24fps：過去在電影院中使用。 在現(xiàn)代設(shè)備上可能有點生澀。
30fps：這是大多數(shù)流媒體服務(wù)的標準，并且對于大多數(shù)類型的內(nèi)容都表現(xiàn)良好。 快速動作序列（例如運動）和想要“真實生活”效果的情況（例如新聞，戲劇，自然視頻）可以從更高的幀頻中受益。
60fps：這非常接近人眼可以處理的信息量。 除非您打算在播放過程中放慢視頻播放速度，否則通常不會超出此級別。 它通常用于高節(jié)奏的場景，以及當(dāng)您想要視頻的“真實生活”時。 這不是一種很棒的電影體驗，因為它看起來像真實的生活，并且揭示了太多的細節(jié)（例如，化妝，服裝，風(fēng)景中的瑕疵）。 因此，觀看者不會像使用30fps（甚至24fps）的電影那樣感受到“電影魔力”。 但是，這對于快速動作游戲非常有用。

對于我們的用例，根據(jù)經(jīng)驗，30 fps幀速率效果很好。 隨著媒體庫的發(fā)展，我們計劃向某些媒體文件添加60fps的變體。 值得一提的是，降低幀速率以獲得最低質(zhì)量的比特率是有意義的。 對于Pinterest，我們以15幀/秒的速度對視頻進行重新編碼，因為我們發(fā)現(xiàn)，用戶對視頻停滯不滿意，而對視頻的視線略有些生澀。

Segment size and duration

在互聯(lián)網(wǎng)上有許多關(guān)于段持續(xù)時間的建議。 很長一段時間以來，Apple建議的段時間為10s，最近他們將HLS流的段時間修改為6s。 最適合Pinterest的分段持續(xù)時間為4s。 我們使用以下準則來做出此決定

• 一些視頻播放器（最著名的是iOS AVFoundation）會在實際開始播放之前加載一些視頻片段。 對于高質(zhì)量的流和較長的段，這可能會導(dǎo)致很高的PWT。
• 段越長，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況的變化進行回放所花費的時間就越長。
• 使段非常短（例如1s）會導(dǎo)致對服務(wù)器的大量請求，從而增加網(wǎng)絡(luò)和處理開銷。
• 根據(jù)經(jīng)驗，每個段的字節(jié)大小應(yīng)小于1MB。 這導(dǎo)致大多數(shù)CDN提供者的驅(qū)逐率較低。

Video and audio codecs

When deciding which codec to use, there are two limiting factors:

• 首先是您用于流式傳輸?shù)募夹g(shù)。 例如，HLS會強制您堅持使用h.264視頻編解碼器和一些受支持的音頻編解碼器之一。 DASH可以與編解碼器無關(guān)，因此更加靈活。
• 第二個因素是用戶設(shè)備提供的功能。 Pinterest可在全球范圍內(nèi)使用，我們的許多用戶使用的舊設(shè)備處理能力有限。 為了他們的緣故，我們使用最廣泛支持的配置– h.264編解碼器，主要配置文件，級別為3.1，并附帶用于音頻通道的HE-AAC v1和v2編解碼器。

Fine tuning

• 最后的一些小調(diào)整包括選擇用于第一段回放的流的質(zhì)量。 為了使PWT最小化，我們在播放的前四秒使用中等質(zhì)量的流，而不是使用高質(zhì)量的流。
• 另一個設(shè)置強制我們的編碼器將IDR幀放置在每個段的開頭。 這樣一來，視頻播放器就不必在開始渲染幀之前加載整個片段，從而大大減少了PWT和恢復(fù)時間指標。
• 我們還確保啟用特技模式時支持流技術(shù)。 HLS和DASH都支持此功能，并啟用了性能擦除，從而最大程度地減少了特技模式延遲指標。
• 最終的優(yōu)化是確保我們的交付基礎(chǔ)架構(gòu)非常快。 為了保證這一點，我們使用了多個CDN提供商，然后為每個用戶選擇最快的a。

要使視頻播放產(chǎn)品在大型產(chǎn)品中表現(xiàn)出色，需要進行大量調(diào)整。 建議使用最適合產(chǎn)品其他流技術(shù)和設(shè)置。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的视频播放问题和提高性能方案的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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