web视频基础教程
前言
提到网页播放视频，大部分前端首先想到的肯定是:
的确，一个简单的 video 标签就可以轻松实现视频播放功能
但是，当视频的文件很大时，使用 video 的播放效果就不是很理想:
1. 播放不流畅(尤其在： 首次初始化视频 场景时卡顿非常明显)
2. 浪费带宽，如果用户仅仅观看了一个视频的前几秒，可能已经被提前下载了几十兆流量了。 即浪费了用户的流量，也浪费了服务器的昂贵带宽
理想状态下，我们希望的播放效果是：
1. 边播放，边下载( 渐进式下载 )，无需一次性下载视频( 流媒体 )
2. 视频码率的无缝切换( DASH )
3. 隐藏真实的视频访问地址，防止盗链和下载( Object URL )
在这种情况下，普通的 video 标签就无法满足需求了
206 状态码
我们播放 demo.mp4 视频时，浏览器其实已经做过了部分优化，并不会等待视频全部下载完成后才开始播放，而是先请求部分数据
我们在请求头添加
Range: bytes=3145728-4194303
表示需要文件的第 3145728 字节到第 4194303 字节区间的数据
后端响应头返回
Content-Length: 1048576 Content-Range: bytes 3145728-4194303/25641810
Content-Range 表示返回了文件的第 3145728 字节到第 4194303 字节区间的数据，请求文件的总大小是 25641810 字节
Content-Length 表示这次请求返回了 1048576 字节(4194303 – 3145728 + 1)
断点续传和本文接下来将要介绍的视频分段下载，就需要使用这个状态码
Object URL
我们先来看看市面上各大视频网站是如何播放视频?
哔哩哔哩:
腾讯视频:
爱奇艺:
可以看到，上述网站的 video 标签指向的都是一个以 blob 开头的地址: blob:https://www.bilibili.com/0159a831-92c9-43d1-8979-fe42b40b0735 ，该地址有几个特点:
1. 格式固定: blob:当前网站域名/一串字符
2. 无法直接在浏览器地址栏访问
3. 即使是同一个视频，每次新打开页面，生成的地址都不同
其实，这个地址是通过URL.createObjectURL生成的 Object URL
const obj = {name: 'deepred'};
const blob = new Blob([JSON.stringify(obj)], {type : 'application/json'});
const objectURL = URL.createObjectURL(blob);
console.log(objectURL); // blob:https://anata.me/06624c66-be01-4ec5-a351-84d716eca7c0
createObjectURL 接受一个 File ， Blob 或者 MediaSource 对象作为参数，返回的 ObjectURL 就是这个对象的引用
Blob
Blob是一个由不可改变的原始数据组成的类似文件的对象；它们可以作为文本或二进制数据来读取，或者转换成一个ReadableStream以便用来用来处理数据
我们常用的 File 对象就是继承并拓展了 Blob 对象的能力
const upload = document.querySelector("#upload");
const file = upload.files[0];
file instanceof File; // true
file instanceof Blob; // true
File.prototype instanceof Blob; // true
我们也可以创建一个自定义的 blob 对象
const obj = {hello: 'world'};
const blob = new Blob([JSON.stringify(obj, null, 2)], {type : 'application/json'});
blob.size; // 属性
blob.text().then(res => console.log(res)) // 方法
Object URL的应用
const upload = document.getElementById('upload');
const preview = document.getElementById("preview");
upload.addEventListener('change', () => {
const file = upload.files[0];
const src = URL.createObjectURL(file);
preview.src = src;
});
createObjectURL 返回的 Object URL 直接通过 img 进行加载，即可实现前端的图片预览功能
同理，如果我们用 video 加载 Object URL ，是不是就能播放视频了？
index.html
demo.js
function fetchVideo(url) {
return new Promise((resolve, reject) => {
const xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('GET', url);
xhr.responseType = 'blob'; // 文件类型设置成blob
xhr.onload = function() {
resolve(xhr.response);
};
xhr.onerror = function () {
reject(xhr);
};
xhr.send();
})
}
async function init() {
const res = await fetchVideo('./demo.mp4');
const url = URL.createObjectURL(res);
document.querySelector('video').src = url;
}
init();
文件目录如下:
├── demo.mp4 ├── index.html ├── demo.js
使用 http-server 简单启动一个静态服务器
npm i http-server -g http-server -p 4444 -c-1
访问 http://127.0.0.1:4444/ , video 标签的确能够正常播放视频，但我们使用 ajax 异步请求了全部的视频数据，这和直接使用 video 加载原始视频相比，并无优势
Media Source Extensions
结合前面介绍的 206 状态码，我们能不能通过 ajax 请求部分的视频片段(segments)，先缓冲到 video 标签里，然后当视频即将播放结束前，继续下载部分视频，实现分段播放呢？
答案当然是肯定的，但是我们不能直接使用 video 加载原始分片数据，而是要通过MediaSource API
需要注意的是，普通的mp4格式文件，是无法通过 MediaSource 进行加载的，需要我们使用一些转码工具，将普通的mp4转换成fmp4(Fragmented MP4)。为了简单演示，我们这里不使用实时转码，而是直接通过MP4Box工具，直接将一个完整的mp4转换成fmp4
#### 每4s分割1段 mp4box -dash 4000 demo.mp4
运行命令，会生成一个 demo_dashinit.mp4 视频文件和一个 demo_dash.mpd 配置文件。其中 demo_dashinit.mp4 就是被转码后的文件，这次我们可以使用 MediaSource 进行加载了
文件目录如下:
├── demo.mp4 ├── demo_dashinit.mp4 ├── demo_dash.mpd ├── index.html ├── demo.js
index.html
demo.js
class Demo {
constructor() {
this.video = document.querySelector('video');
this.baseUrl = '/demo_dashinit.mp4';
this.mimeCodec = 'video/mp4; codecs="avc1.42E01E, mp4a.40.2"';
this.mediaSource = null;
this.sourceBuffer = null;
this.init();
}
init = () => {
if ('MediaSource' in window && MediaSource.isTypeSupported(this.mimeCodec)) {
const mediaSource = new MediaSource();
this.video.src = URL.createObjectURL(mediaSource); // 返回object url
this.mediaSource = mediaSource;
mediaSource.addEventListener('sourceopen', this.sourceOpen); // 监听sourceopen事件
} else {
console.error('不支持MediaSource');
}
}
sourceOpen = async () => {
const sourceBuffer = this.mediaSource.addSourceBuffer(this.mimeCodec); // 返回sourceBuffer
this.sourceBuffer = sourceBuffer;
const start = 0;
const end = 1024 * 1024 * 5 - 1; // 加载视频开头的5M数据。如果你的视频文件很大，5M也许无法启动视频，可以适当改大点
const range = `${start}-${end}`;
const initData = await this.fetchVideo(range);
this.sourceBuffer.appendBuffer(initData);
this.sourceBuffer.addEventListener('updateend', this.updateFunct, false);
}
updateFunct = () => {
}
fetchVideo = (range) => {
const url = this.baseUrl;
return new Promise((resolve, reject) => {
const xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('GET', url);
xhr.setRequestHeader("Range", "bytes=" + range); // 添加Range头
xhr.responseType = 'arraybuffer';
xhr.onload = function (e) {
if (xhr.status >= 200 && xhr.status < 300) {
return resolve(xhr.response);
}
return reject(xhr);
};
xhr.onerror = function () {
reject(xhr);
};
xhr.send();
})
}
}
const demo = new Demo()
实现原理：
1. 通过请求头 Range 拉取数据
2. 将数据喂给 sourceBuffer ， MediaSource 对数据进行解码处理
3. 通过 video 进行播放
我们这次只请求了视频的前5M数据，可以看到，视频能够成功播放几秒，然后画面就卡住了。
接下来我们要做的就是，监听视频的播放时间，如果缓冲数据即将不够时，就继续下载下一个5M数据
const isTimeEnough = () => {
// 当前缓冲数据是否足够播放
for (let i = 0; i < this.video.buffered.length; i++) {
const bufferend = this.video.buffered.end(i);
if (this.video.currentTime = 3) // 提前3s下载视频
return true
}
return false
}
当然我们还有很多问题需要考虑，例如:
1. 每次请求分段数据时，如何更新 Range 的请求范围
2. 初次请求数据时，如何确保 video 有足够的数据能够播放视频
3. 兼容性问题
4. 更多细节。。。。
详细分段下载过程，见
流媒体协议
视频服务一般分为：
1. 点播
2. 直播
不同的服务，选择的流媒体协议也各不相同。主流的协议有: RTMP、HTTP-FLV、HLS、DASH、webRTC等等，详见《流媒体协议的认识》
我们之前的示例，其实就是使用的DASH协议进行的点播服务。还记得当初使用 mp4box 生成的 demo_dash.mpd 文件吗？ mpd (Media Presentation Description)文件就存储了fmp4文件的各种信息，包括视频大小，分辨率，分段视频的码率。。。
B站的视频点播就是采用的DASH协议
HLS协议的 m3u8 索引文件就类似DASH的 mpd 描述文件
| 协议 | 索引文件 | 传输格式 |
|---|---|---|
| HLS | m3u8 | ts |
| DASH | mpd | m4s |
参考
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