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js播放器是什么(网页播放器js代码)(JS播放器)

longge2022-03-24 00:16:14网络技术61

本文记录一下在使用 flv.js 播放监控视频时踩过的各种各样的坑。虽然官网给的 Getting Started 只有短短几行代码,跑一个能播视频的 demo 很容易,但是播放时各种各样的异常会搞到你怀疑人生。

究其原因,一方面 GitHub 上文档比较晦涩,说明也比较简陋;另一方面是受“视频播放”思维的影响,没有对的足够认识以及缺乏处理流的经验

下面我将自己踩过的坑,以及踩坑过程中补充的相关知识,详细总结一下。

大纲预览

本文介绍的内容包括以下方面:

  • 直播与点播
  • 静态数据与流数据
  • 为什么选 flv?
  • 协议与基础实现
  • 细节处理要点
  • 样式定制

点播与直播

啥是直播?啥是点播?

直播就不用说了,抖音普及之下大家都知道直播是干嘛的。点播其实就是视频播放,和咱们哔哩哔哩看视频一摸一样没区别,就是把提前做好的视频放出来,就叫点播。

点播对于我们前端来说,就是拿一个 mp4 的链接地址,放到 video 标签里面,浏览器会帮我们处理好视频解析播放等一些列事情,我们可以拖动进度条选择想看的任意一个时间。

但是直播不一样,直播有两个特点:

  1. 获取的是流数据
  2. 要求实时性

先看一下什么叫流数据。大部分没有做过音视频的前端同学,我们常接触的数据就是 ajax 从接口获取的 json 数据,特别一点的可能是文件上传。这些数据的特点是,它们都属于一次性就能拿到的数据。我们一个请求,一个响应,完整的数据就拿回来了。

但是流不一样,流数据获取是一帧一帧的,你可以理解为是一小块一小块的。像直播流的数据,它并不是一个完整的视频片段,它就是很小的二进制数据,需要你一点一点的拼接起来,才有可能输出一段视频。

再看它的实时性。如果是点播的话,我们直接将完整的视频存储在服务器上,然后返回链接,前端用 video 或播放器播就行了。但是直播的实时性,就决定了数据源不可能在服务器上,而是在某一个客户端。

数据源在客户端,那么又是怎么到达其他客户端的呢?

这个问题,请看下面这张流程图:

如图所示,发起直播的客户端,向上连着流媒体服务器,直播产生的视频流会被实时推送到服务端,这个过程叫做推流。其他客户端同样也连接着这个流媒体服务器,不同的是它们是播放端,会实时拉取直播客户端的视频流,这个过程叫做拉流。

推流—> 服务器-> 拉流,这是目前流行的也是标准的直播解决方案。看到了吧,直播的整个流程全都是流数据传输,数据处理直面二进制,要比点播复杂了几个量级。

具体到我们业务当中的摄像头实时监控预览,其实和上面的完全一致,只不过发起直播的客户端是摄像头,观看直播的客户端是浏览器而已。

静态数据与流数据

我们常接触的文本,json,图片等等,都属于静态数据,前端用 ajax 向接口请求回来的数据就是静态数据。

像上面说到的,直播产生的视频和音频,都属于流数据。流数据是一帧一帧的,它的本质是二进制数据,因为很小,数据像水流一样连绵不断的流动,因此非常适合实时传输。

静态数据,在前端代码中有对应的数据类型,比如 string,json,array 等等。那么流数据(二进制数据)的数据类型是什么?在前端如何存储?又如何操作?

首先明确一点,前端是可以存储和操作二进制的。最基本的二进制对象是 ArrayBuffer,它表示一个固定长度,如:

let buffer = new ArrayBuffer(16) // 创建一个 16 字节 的 buffer,用 0 填充
alert(buffer.byteLength) // 16

ArrayBuffer 只是用于存储二进制数据,如果要操作,则需要使用 视图对象

视图对象,不存储任何数据,作用是将 ArrayBuffer 的数据做了结构化的处理,便于我们操作这些数据,说白了它们是操作二进制数据的接口。

视图对象包括:

  • Uint8Array:每个 item 1 个字节
  • Uint16Array:每个 item 2 个字节
  • Uint32Array:每个 item 4 个字节
  • Float64Array:每个 item 8 个字节

按照上面的标准,一个 16 字节 ArrayBuffer,可转化的视图对象和其长度为:

  • Uint8Array:长度 16
  • Uint16Array:长度 8
  • Uint32Array:长度 4
  • Float64Array:长度 2

这里只是简单介绍流数据在前端如何存储,为的是避免你在浏览器看到一个长长的 ArrayBuffer 不知道它是什么,记住它一定是二进制数据。

为什么选 flv?

前面说到,直播需要实时性,延迟当然越短越好。当然决定传输速度的因素有很多,其中一个就是视频数据本身的大小。

点播场景我们最常见的 mp4 格式,对前端是兼容性最好的。但是相对来说 mp4 的体积比较大,解析会复杂一些。在直播场景下这就是 mp4 的劣势。

flv 就不一样了,它的头部文件非常小,结构简单,解析起来又块,在直播的实时性要求下非常有优势,因此它成了最常用的直播方案之一。

当然除了 flv 之外还有其他格式,对应直播协议,我们一一对比一下:

  • RTMP: 底层基于 TCP,在浏览器端依赖 Flash。
  • HTTP-FLV: 基于 HTTP 流式 IO 传输 FLV,依赖浏览器支持播放 FLV。
  • WebSocket-FLV: 基于 WebSocket 传输 FLV,依赖浏览器支持播放 FLV。
  • HLS: Http Live Streaming,苹果提出基于 HTTP 的流媒体传输协议。html5 可以直接打开播放。
  • RTP: 基于 UDP,延迟 1 秒,浏览器不支持。

其实早期常用的直播方案是 RTMP,兼容性也不错,但是它依赖 Flash,而目前浏览器下 Flash 默认是被禁用的状态,已经被时代淘汰的技术,因此不做考虑。

HLS 协议也很常见,对应视频格式就是 m3u8。它是由苹果推出,对手机支持非常好,但是致命缺点是延迟高(10~30 秒),因此也不做考虑。

RTP 不必说,浏览器不支持,剩下的就只有 flv 了。

但是 flv 又分为 HTTP-FLV 和 WebSocket-FLV,它两看着像兄弟,又有什么区别呢?

前面我们说过,直播流是实时传输,连接创建后不会断,需要持续的推拉流。这种需要长连接的场景我们首先想到的方案自然是 WebSocket,因为 WebSocket 本来就是长连接实时互传的技术。

不过呢随着 js 原生能力扩展,出现了像 fetch 这样比 ajax 更强的黑科技。它不光支持对我们更友好的 Promise,并且天生可以处理流数据,性能很好,而且使用起来也足够简单,对我们开发者来说更方便,因此就有了 http 版的 flv 方案。

综上所述,最适合浏览器直播的是 flv,但是 flv 也不是万金油,它的缺点是前端 video 标签不能直接播放,需要经过处理才行。

处理方案,就是我们今天的主角:flv.js

协议与基础实现

前面我们说到,flv 同时支持 WebSocket 和 HTTP 两种传输方式,幸运的是,flv.js 也同时支持这两种协议。

选择用 http 还是 ws,其实功能和性能上差别不大,关键看后端同学给我们什么协议吧。我这边的选择是 http,前后端处理起来都比较方便。

接下来我们介绍 flv.js 的具体接入流程,官网在这里

假设现在有一个直播流地址:
http://test.stream.com/fetch-media.flv,第一步我们按照官网的快速开始建一个 demo:

import flvjs from 'flv.js'
if (flvjs.isSupported()) {
  var videoEl = document.getElementById('videoEl')
  var flvPlayer = flvjs.createPlayer({
    type: 'flv',
    url: 'http://test.stream.com/fetch-media.flv'
  })
  flvPlayer.attachMediaElement(videoEl)
  flvPlayer.load()
  flvPlayer.play()
}

首先安装 flv.js,代码的第一行是检测浏览器是否支持 flv.js,其实大部分浏览器是支持的。接下来就是获取 video 标签的 DOM 元素。flv 会把处理后的 flv 流输出给 video 元素,然后在 video 上实现视频流播放。

接下来是关键之处,就是创建 flvjs.Player 对象,我们称之为播放器实例。播放器实例通过 flvjs.createPlayer 函数创建,参数是一个配置对象,常用如下:

  • type:媒体类型,flv 或 mp4,默认 flv
  • isLive:可选,是否是直播流,默认 true
  • hasAudio:是否有音频
  • hasVideo:是否有视频
  • url:指定流地址,可以是 https(s) or ws(s)

上面的是否有音频,视频的配置,还是要看流地址是否有音视频。比如监控流只有视频流没有音频,那即便你配置 hasAudio: true 也是不可能有声音的。

播放器实例创建之后,接下来就是三步走:

  • 挂载元素:flvPlayer.attachMediaElement(videoEl)
  • 加载流:flvPlayer.load()
  • 播放流:flvPlayer.play()

基础实现流程就这么多,下面再说一下处理过程中的细节和要点。

细节处理要点

基本 demo 跑起来了,但若想上生产环境,还需要处理一些关键问题。

暂停与播放

点播中的暂停与播放很容易,播放器下面会有一个播放/暂停按键,想什么时候暂停都可以,再点播放的时候会接着上次暂停的地方继续播放。但是直播中就不一样了。

正常情况下直播应该是没有播放/暂停按钮以及进度条的。因为我们看的是实时信息,你暂停了视频,再点播放的时候是不能从暂停的地方继续播放的。为啥?因为你是实时的嘛,再点播放的时候应该是获取最新的实时流,播放最新的视频。

具体到技术细节,前端的 video 标签默认是带有进度条和暂停按钮的,flv.js 将直播流输出到 video 标签,此时如果点击暂停按钮,视频也是会停住的,这与点播逻辑一致。但是如果你再点播放,视频还是会从暂停处继续播放,这就不对了。

那么我们换个角度,重新审视一下直播的播放/暂停逻辑。

直播为什么需要暂停?拿我们视频监控来说,一个页面会放好几个摄像头的监控视频,如果每个播放器一直与服务器保持连接,持续拉流,这会造成大量的连接和消耗,流失的都是白花花的银子。

那我们是不是可以这样:进去网页的时候,找到想看的摄像头,点击播放再拉流。当你不想看的时候,点击暂停,播放器断开连接,这样是不是就会节省无用的流量消耗。

因此,直播中的播放/暂停,核心逻辑是拉流/断流

理解到这里,那我们的方案应该是隐藏 video 的暂停/播放按钮,然后自己实现播放和暂停的逻辑。

还是以上述代码为例,播放器实例(上面的 flvPlayer 变量)不用变,播放/暂停代码如下:

const onClick = isplay => {
  // 参数 isplay 表示当前是否正在播放
  if (isplay) {
    // 在播放,断流
    player.unload()
    player.detachMediaElement()
  } else {
    // 已断流,重新拉流播放
    player.attachMediaElement(videoEl.current)
    player.load()
    player.play()
  }
}

异常处理

用 flv.js 接入直播流的过程会遇到各种问题,有的是后端数据流的问题,有的是前端处理逻辑的问题。因为流是实时获取,flv 也是实时转化输出,因此一旦发生错误,浏览器控制台会循环连续的打印异常。

如果你用 react 和 ts,满屏异常,你都无法开发下去了。再有直播流本来就可能发生许多异常,因此错误处理非常关键。

官方对异常处理的说明不太明显,我简单总结一下:

首先,flv.js 的异常分为两个级别,可以看作是 一级异常 和 二级异常。

再有,flv.js 有一个特殊之处,就是它的 事件 和 错误 都是用枚举来表示,如下:

  • flvjs.Events:表示事件
  • flvjs.ErrorTypes:表示一级异常
  • flvjs.ErrorDetails:表示二级异常

下面介绍的异常和事件,都是基于上述枚举,你可以理解为是枚举下的一个 key 值。

一级异常有三类:

  • NETWORK_ERROR:网络错误,表示连接问题
  • MEDIA_ERROR:媒体错误,格式或解码问题
  • OTHER_ERROR:其他错误

二级级异常常用的有三类:

  • NETWORK_STATUS_CODE_INVALID:HTTP 状态码错误,说明 url 地址有误
  • NETWORK_TIMEOUT:连接超时,网络或后台问题
  • MEDIA_FORMAT_UNSUPPORTED:媒体格式不支持,一般是流数据不是 flv 的格式

了解这些之后,我们在播放器实例上监听异常:

// 监听错误事件
flvPlayer.on(flvjs.Events.ERROR, (err, errdet) => {
  // 参数 err 是一级异常,errdet 是二级异常
  if (err == flvjs.ErrorTypes.MEDIA_ERROR) {
    console.log('媒体错误')
    if(errdet == flvjs.ErrorDetails.MEDIA_FORMAT_UNSUPPORTED) {
      console.log('媒体格式不支持')
    }
  }
  if (err == flvjs.ErrorTypes.NETWORK_ERROR) {
    console.log('网络错误')
    if(errdet == flvjs.ErrorDetails.NETWORK_STATUS_CODE_INVALID) {
      console.log('http状态码异常')
    }
  }
  if(err == flvjs.ErrorTypes.OTHER_ERROR) {
    console.log('其他异常:', errdet)
  }
}

除此之外,自定义播放/暂停逻辑,还需要知道加载状态。可以通过以下方法监听视频流加载完成:

player.on(flvjs.Events.METADATA_ARRIVED, () => {
  console.log('视频加载完成')
})

样式定制

为什么会有样式定制?前面我们说了,直播流的播放/暂停逻辑与点播不同,因此我们要隐藏 video 的操作栏元素,通过自定义元素来实现相关功能。

首先要隐藏播放/暂停按钮,进度条,以及音量按钮,用 css 实现即可:

/* 所有控件 */
video::-webkit-media-controls-enclosure {
  display: none;
}
/* 进度条 */
video::-webkit-media-controls-timeline {
  display: none;
}
video::-webkit-media-controls-current-time-display {
  display: none;
}
/* 音量按钮 */
video::-webkit-media-controls-mute-button {
  display: none;
}
video::-webkit-media-controls-toggle-closed-captions-button {
  display: none;
}
/* 音量的控制条 */
video::-webkit-media-controls-volume-slider {
  display: none;
}
/*  播放按钮 */
video::-webkit-media-controls-play-button {
  display: none;
}

播放和暂停的逻辑上面讲了,样式这边自定义一个按钮即可。除此之外我们还可能需要一个全屏按钮,看一下全屏的逻辑怎么写:

const fullPage = () => {
  let dom = document.querySelector('.video')
  if (dom.requestFullscreen) {
    dom.requestFullscreen()
  } else if (dom.webkitRequestFullScreen) {
    dom.webkitRequestFullScreen()
  }
}

其他自定义样式,比如你要做弹幕,在 video 上面盖一层元素自行实现就可以了。

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