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Android视频直播、点播播放器哪家强？

Primary LanguageJava

Android视频直播、点播播放器哪家强？

最近在项目中要加入视频直播和点播功能，那么问题来了，我需要一个播放器来播放视频流，那该如何选择呢？除了原生的VideoView（VideoView表示臣妾做不到啊），还有一些播放器如Vitamio，B站开源的IjkPlayer等，当然各大直播云服务商也提供了自己的播放器。花两天时间调研了几家，顺便记录下来分享给大家，看一看到底哪家强。

先说下在测试样本选择上我是如何考虑的：

  1. 开源播放器大V选一家，直播云厂商选一家。 ijk无可厚非是开源播放器中的首选，关于如何玩转ijk的文章也很多，口碑也比较好。而云服务厂商好歹是靠卖直播、点播产品赚钱的，播放器作为直播点播服务中重要的一环也是人家吃饭的工具，而且可以说被很多直播大客户验证过的，最重要的这些播放器SDK竟然都是免费的，不拿来用太浪费了。
  2. 视频云厂商播放器评测的选择。 因为我司原生app本身体积比较大了，所以对我来说包体大小是第一要考虑的点。而所有在云厂商里，我选了包体最小的七牛作为测试样本。大家可以根据自己业务需求再选择测试样本。

当然，这里只是做了几次数据采样，需要结果更具说服力，可能还需要更多的测试条件和测试数据，不过我们可以从当前获取到的数据推断：

  1. 不管是软解码和硬解码，PLDroidPlayer的首开速度都要远快于IjkPlayer；
  2. 在软解码条件下，PLDroidPlayer的Cpu和内存消耗都要略低于IjkPlayer；
  3. 在硬解码条件下，PLDroidPlayer的Cpu和内存消耗都要高于IjkPlayer。

数据统计

软硬编码 IjkPlayer PLDroidPlayer
首开(ms) 内存 min,avg,max(MB) CPU min,avg,max(%) 首开(ms) 内存 min,avg,max(MB) CPU min,avg,max(%)
软编码 1559 64.49,110.19,114.92 5.00,30.69,80.72 198 32.34,87.41,93.47 3.11,30.25,67.18
硬编码 2280 45.37,48.81,52.34 1.36,10.10,17.37 174 30.98,81.67,85.87 2.00,28.00,69.23

包体

对比点 IjkPlayer PLDroidPlayer
版本 0.8.4 2.0.3
jar/aar包 66KB(java) + 1342KB(armv7a)=1408KB 80KB
so库(armeabi-v7a,不带Https功能) 2.58MB 2.27MB
总计 3.96MB 2.35MB

注：

  1. IjkPlayer通过gradle下载下来为aar包，存放在目录C:\Users\(用户名)\.gradle\caches\modules-2\files-2.1\tv.danmaku.ijk.media。PLDroidPlayer为jar包。
  2. IjkPlayer至少需要用到两个包，分别是java包和armv7a包。
  3. IjkPlayer和PLDroid均可以支持Https，IjkPlayer需要单独编译，PLDroid只需添加libqcOpenSSL.so库即可。这里对比的是不带Https功能的。

功能点

这里只是对主要功能点进行对比，更多PLDroidPlayer功能点介绍可以查看https://github.com/pili-engineering/PLDroidPlayer，而ijkPlayer并没有对其功能进行介绍：https://github.com/Bilibili/ijkplayer

功能 IjkPlayer PLDroidPlayer
版本 0.8.4 2.0.3
RTMP 支持 支持
HLS 支持 支持
HTTP-FLV 支持 支持
HTTPS 支持(需要单独编译) 支持
硬解码 支持 支持
是否需要编译 需要 不需要
播放控件 不提供 提供
UI定制 可以 可以
文档 不完善 完善
是否开源 开源 不开源
集成难度 略麻烦 容易
技术支持 无 有

基础

在进行对比之前，我们需要对直播相关的基础概念做一些简单介绍，如果对这一块比较熟悉的同学可以跳过。

视频直播

视频直播就是视频数据从采集端（摄像头）通过网络实时推送到播放端（手机，电脑，电视等），我们最早接触到的视频直播可能就是电视直播了，但随着智能手机发展，移动直播兴起，它的视频采集端是手机，播放端通常也是手机。

视频点播

视频点播就是一段已经录制好的视频数据，用户可以点击播放。由于是已经录制完成的视频数据，所以还可以控制播放进度。

直播协议

直播协议常见的有三种：RTMP、Http-FLV和HLS。

  • RTMP: 基于TCP协议，由Adobe设计，将音视频数据切割成小的数据包在互联网上传输，延时3s以内，但拆包组包复杂，在海量并发情况下不稳定。由于不是基于Http协议，存在被防火墙墙掉的可能性。
  • Http-FLV：基于Http协议，由Adobe设计，在大块音视频数据头部添加标记信息，延时3s以内，海量并发稳定，手机浏览器支持不足。
  • HLS：基于Http协议，由Apple设计，将视频数据切分成片段（10s以内），由m3u8索引文件进行管理，高延时（10s到30s），手机浏览器支持较好，可通过网页转发直播链接。

软编码和硬编码

音视频数据在互联网上传输之前，由于存在冗余数据，需要进行压缩编码，编码存在两种方式，一种是软编码一种是硬编码。

  • 软编码：使用CPU进行编码
  • 硬编码：使用非CPU进行编码，如GPU等

软解码和硬解码

数据进行编码之后传输到播放端，就要进行解码，那么解码也有两种方式，一种是软解码一种是硬解码。

  • 软解码：使用CPU进行解码
  • 硬解码：使用非CPU进行解码

IjkPlayer

IjkPlayer是B站开源播放器，地址为：https://github.com/Bilibili/ijkplayer，基于音视频编解码库FFmpeg，支持常用的直播协议。IjkPlayer只提供播放器引擎库，不提供UI界面，所以使用IjkPlayer时还需要对UI界面进行二次封装，不过Github上有一些基于ijkplayer二次开发的播放器，他们对UI界面做了比较好的封装。

通过git命令：

git clone https://github.com/Bilibili/ijkplayer.git

下载ijkplayer完整项目，然后使用Android Studio打开目录：ijkplayer\android\ijkplayer，这个是Android的Demo项目，运行之后，效果如下：

但是，我们暂时还是无法播放示例视频列表当中的视频，还需要编译so库。在编译so库的过程中，躺坑躺到怀疑人生，跟大家分享一下，避免跟我一样踩坑。

Windows下编译IjkPlayer

首先大家最好不要在Windows环境下编译，因为我使用的是Windows系统，所以没有多想，下载代码后安装Cygwin，然后在Cygwin中安装make，yasm，装完之后以为大功告成，开始在Cygwin的命令行中执行编译脚本，但执行时报错，因为sh脚本还需要转换成unix版本，于是在Cygwin中又装了个dos2unix，将ijkplayer中的所有的sh脚本全部转换了一遍，然后再执行脚本，在读取一个配置文件configure又出了问题，还是文件格式问题，所以可以预见即使解决了这个文件，后续可能还有一大堆的文件存在这样的问题，细思极恐，果断弃坑。

Ubuntu下编译IjkPlayer

弃坑Windows后又在电脑的虚拟机上安装了Ubuntu系统，可是等在Ubuntu上面搭建完Android开发环境后，发现硬盘空间不足了，不要问我为什么空间不足，反正就是不足了，我能怎么办，我只能选择原谅自己咯。后来想到我原来的一台笔记本里面装了Ubuntu 16.04，于是擦擦上面的灰，开机启动。

搭建Android开发环境

1.安装JDK

sudo add-apt-repository ppa:webupd8team/java
sudo apt-get update
sudo apt-get install oracle-java8-installer
sudo apt-get install oracle-java8-set-default

//在命令行中使用java -version，java, javac命令不报命令找不到，就算安装成功

2.安装Android Studio

去官网或者国内站点下载Linux版本的Android Studio，这里，我使用的是Android Studio3.0版本。下载完成后，将Android Studio解压到/opt目录，然后使用命令行执行Andorid Studio中的bin/studio.sh启动Android Studio，进入向导界面，向导界面最后确认去下载SDK。下载完成后SDK路径为/home/xxx（用户名）/Android/Sdk。

3.下载NDK

使用Android Studio下载完SDK后，不用创建项目，直接打开SDK Manager，在里面去下载NDK，下载完成之后存放在sdk目录下的ndk-bundle目录，但这里下载的NDK版本是比较新的版本16，而ijkplayer编译也是不支持的，因为在ijkplayer\android\contrib\tools中有个sh脚本会检查编译环境，其中有一段代码会检查NDK版本：

case "$IJK_NDK_REL" in
    10e*)
        ........
        echo "IJK_NDK_REL=$IJK_NDK_REL"
        case "$IJK_NDK_REL" in
            11*|12*|13*|14*)
                if test -d ${ANDROID_NDK}/toolchains/arm-linux-androideabi-4.9
                then
                    echo "NDKr$IJK_NDK_REL detected"
                else
                    echo "You need the NDKr10e or later"
                    exit 1
                fi
            ;;
            *)
                echo "You need the NDKr10e or later"
                exit 1
            ;;
        esac
    ;;
esac

可以看出来这里只支持10e，11，12，13，14，所以ndk版本低了不行，高了也不行，没办法，我们得去重新去官网下载低一点的版本，如r14b。

4.配置SDK和NDK路径

找到/home/(用户名)/目录，使用快捷键Ctrl + H显示隐藏文件，找到.bashrc文件打开，配置自己的SDK和NDK路径，例如：

export ANDROID_NDK=/home/leon/Android/andriod-ndk-r14b
export ANDROID_SDK=/home/leon/Android/Sdk
export PATH=$ANDROID_NDK:$ANDROID_SDK:$PATH

配置完成后，重启命令行，输入ndk-build命令，如果不报命令行找不到，说明NDK环境变量配置成功。

编译IjkPlayer

Android环境搭建好后，就可以参考官方文档着手编译ijkplayer了。

sudo apt-get update
sudo apt-get install git //安装git
sudo apt-get install yasm //安装yasm

sudo dpkg-reconfigure dash //在弹出提示框选择“否”来使用bash

//下载ijkplayer到ijkplayer-android目录
git clone https://github.com/Bilibili/ijkplayer.git ijkplayer-android
cd ijkplayer-android 

//使用默认配置
cd config
rm module.sh
ln -s module-lite.sh module.sh

cd ..
cd android/contrib
./compile-ffmpeg.sh clean //清理

cd ~/ijkplayer-android //返回源码根目录
./init-android.sh //主要是去下载ffmpeg

cd android/contrib
./compile-ffmpeg.sh clean
./compile-ffmpeg.sh all //编译ffmpeg，all是全部编译，需要等待一段时间

cd .. //回到ijkplayer-android/android
./compile-ijk.sh all //编译ijkplayer

编译完成后，在android/ijkplayer目录下各个库模块当中找到生成的so库：

既然so库已经生成，就可以使用Andorid Studio再次打开ijkplayer中的安卓示例项目（android/ijkplayer），运行后就可以播放示例视频了。这个带有so库的示例项目我已上传到Github，地址为https://github.com/uncleleonfan/IjkplayerExample，欢迎下载。

PLDroidPlayer

PLDroidPlayer 是七牛推出的一款适用于 Android 平台的播放器 SDK，采用全自研的跨平台播放内核，拥有丰富的功能和优异的性能，可高度定制化和二次开发。示例项目地址为：https://github.com/pili-engineering/PLDroidPlayer。 PLDroidPlayer的集成要比ijkPlayer简单很多，不用自己编译so库，不用自己创建SurfaceView和TextureView来播放视频。可参考官方开发指南集成即可。

测试开发

为了保证测试的变量只是播放器引擎本身（这里暂时将播放器引擎简单的理解为各个播放器的MediaPlayer），我们定义一个公共的UI界面即VideoView来播放视频流，然后通过代理模式去代理不同的播放器引擎。这样VideoView在播放视频时，可以通过代理使用不同的播放引擎（MediaPlayer）来播放。我们这里主要测试播放器播放视频首开的时间，播放器播放视频过程中Cpu，内存的占用情况。测试项目地址为：https://github.com/uncleleonfan/PlayerCompare，测试项目运行效果：

test.gif

IMediaPlayer

定义统一的MediaPlayer接口。

public interface IMediaPlayer {

    void prepareAsync() throws IllegalStateException;

    void start() throws IllegalStateException;

    void stop() throws IllegalStateException;

    void pause() throws IllegalStateException;

    void release();

    void reset();

	.......
}

IMeidaPlayerProxy

定义MeidaPlayer的代理接口，所有MediaPlayer的代理必须实现newInstance接口创建MediaPlayer。

interface IMediaPlayerProxy {
    IMediaPlayer newInstance();
}

IjkPlayer的MediaPlayer的代理

在使用IjkPlayer之前需要添加依赖，并且将编译好的so库添加到项目中的jniLibs下。

//添加ijkplayer依赖
dependencies {
    compile 'tv.danmaku.ijk.media:ijkplayer-java:0.8.4'
    compile 'tv.danmaku.ijk.media:ijkplayer-armv7a:0.8.4'
    compile 'tv.danmaku.ijk.media:ijkplayer-x86:0.8.4'

}

//IjkMediaPlayer代理，实现IMediaPlayer接口
public class IjkMediaPlayerProxy implements IMediaPlayerProxy, IMediaPlayer {

	//声明一个IjkMediaPlayer对象
    private IjkMediaPlayer mIjkMediaPlayer;

    @Override
    public IMediaPlayer newInstance() {
        //创建IjkMeidaPlayer对象
        mIjkMediaPlayer = new IjkMediaPlayer();
        return this;
    }

    @Override
    public void prepareAsync() throws IllegalStateException {
        mIjkMediaPlayer.prepareAsync();
    }

    @Override
    public void start() throws IllegalStateException {
        mIjkMediaPlayer.start();
    }

    @Override
    public void stop() throws IllegalStateException {
        mIjkMediaPlayer.stop();
    }
	......
}

PLDroidPlayer的MediaPlayer代理

在使用PLMediaPlayer之前参考官方文档集成PLDroidPlayer

//PLMediaPlayer代理，实现IMediaPlayer接口
public class PLMediaPlayerProxy implements IMediaPlayerProxy, IMediaPlayer {

	//定义PLMediaPlayer对象
    private PLMediaPlayer mMediaPlayer;
	//AVOptions为MediaPlayer的选项配置，例如可以配置开启硬解码
    private AVOptions mAvOptions;


    @Override
    public IMediaPlayer newInstance() {
		//创建PLDroidPlayer的PLMediaPlayer对象
        mMediaPlayer = new PLMediaPlayer(mContext, mAvOptions);
        return this;
    }


    @Override
    public void prepareAsync() throws IllegalStateException {
        mMediaPlayer.prepareAsync();
    }

    @Override
    public void start() throws IllegalStateException {
        mMediaPlayer.start();
    }

    @Override
    public void stop() throws IllegalStateException {
        mMediaPlayer.stop();
    }

	........
}

VideoView

VideoView仿照原生VideoView的实现，这里主要修改的是MediaPlayer的逻辑，方便配置使用不同播放器的MediaPlayer。

public class VideoView extends SurfaceView implements IMediaPlayer.OnPreparedListener,
        IMediaPlayer.OnErrorListener,
        IMediaPlayer.OnCompletionListener,
        IMediaPlayer.OnInfoListener,
        IMediaPlayer.OnVideoSizeChangeListener{

	//定义MediaPlayer代理
    private IMediaPlayerProxy mMediaPlayerProxy;

	//定义VideoView使用的MediaPlayer
    private IMediaPlayer mMediaPlayer;


	//设置MediaPlayer的代理
    public void setMediaPlayerProxy(IMediaPlayerProxy mediaPlayerProxy) {
        mMediaPlayerProxy = mediaPlayerProxy;
    }
  
	//打开视频
    private void openVideo() {
        if (mVideoPath == null) {
            return;
        }
        release();
		//使用代理创建对应的MediaPlayer对象
        mMediaPlayer = mMediaPlayerProxy.newInstance();
        mMediaPlayer.setScreenOnWhilePlaying(true);
        mMediaPlayer.setDisplay(mSurfaceHolder);
        mMediaPlayer.setLogEnabled(BuildConfig.DEBUG);
        mMediaPlayer.setOnPreparedListener(this);
        mMediaPlayer.setOnInfoListener(this);
        mMediaPlayer.setOnCompletionListener(this);
        mMediaPlayer.setOnErrorListener(this);
        mMediaPlayer.setOnVideoSizeChangeListener(this);
        try {
            mMediaPlayer.setDataSource(mVideoPath);
			......
            mMediaPlayer.prepareAsync();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    public void onPrepared(IMediaPlayer iMediaPlayer) {
        iMediaPlayer.start();//开始播放
    }
}

LogUtils

LogUtils用于采样cpu和内存数据，里面使用ScheduledThreadPoolExecutor每隔1s采样一次数据。

//开始采样
public void start() {
    scheduler.scheduleWithFixedDelay(new SampleTask(), 0L, 1000L, TimeUnit.MILLISECONDS);
}
//停止采样
public void stop() {
    scheduler.shutdown();
}

//采样任务
private class SampleTask implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        float cpu = sampleCPU(); //采样CPU使用
        float mem = sampleMemory(); //采样内存使用
    }
}

LogView

LogView是打印Log的自定义控件，它由一个TextView和ScrollView组成，TextView在ScrollView内部，用来显示log，ScrollView用来滚动。

public class LogView extends RelativeLayout {

    public LogView(@NonNull Context context, @Nullable AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        LayoutInflater.from(context).inflate(R.layout.view_log, this);

        final TextView textView = findViewById(R.id.tv);
        final ScrollView scrollView = findViewById(R.id.scroll_view);
        final StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
		
		//监听LogUtils的log
        LogUtils.getInstance().setOnUpdateLogListener(new LogUtils.OnUpdateLogListener() {
            @Override
            public void onUpdate(final long timestamp, final String msg) {
				//在主线程刷新界面
                post(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        String dateString = mSimpleDateFormat.format(new Date(timestamp));
                        String log = dateString + ": " + msg + "\n";
						//添加一行log
                        stringBuilder.append(log);
						//设置log显示
                        textView.setText(stringBuilder.toString());
						//滚动ScrollView到底部
                        scrollView.fullScroll(View.FOCUS_DOWN);
                    }
                });

            }
        });
    }

}

测试

测试视频流是：

//点播MP4视频
String path = "http://hc.yinyuetai.com/uploads/videos/common/2B40015FD4683805AAD2D7D35A80F606.mp4?sc=364e86c8a7f42de3&br=783&rd=Android";
//HLS直播流
String path = "http://ivi.bupt.edu.cn/hls/cctv1hd.m3u8";

在VieoView中，MediaPlayer开始准备播放之前，初始化LogUtils，埋点记录MediaPlayer的准备时间。

try {
	//设置视频源
    mMediaPlayer.setDataSource(mVideoPath);
	//初始化LogUtils
    LogUtils.getInstance().init(getContext());
	//记录开始准备时间
    LogUtils.getInstance().onStartPrepare();
    mMediaPlayer.prepareAsync();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

当MediaPlayer准备好后，会回调onPrepared，再次记录准备结束时间，这样，准备结束时间减去准备开始时间就是MediaPlayer准备耗时，即我们的首开时间。

//准备好后的回调
@Override
public void onPrepared(IMediaPlayer iMediaPlayer) {
	//记录准备结束时间
    LogUtils.getInstance().onEndPrepare();
	//开始播放
    iMediaPlayer.start();
	//开始每隔1s采样，播放结束后停止采样，主要用于点播采样
    LogUtils.getInstance().start();
	
	//开始每隔1s采样，采样5min,5min之后，自行停止，主要用于直播采样
	//LogUtils.getInstance().startForDuration(5);
}

//播放结束
@Override
public void onCompletion(IMediaPlayer iMediaPlayer) {
	//播放结束，停止采样
    LogUtils.getInstance().stop();
}

测试IjkPlayer

创建一个IjkPlayerActivity使用IjkMediaPlayer来播放视频。

public class IjkPlayerActivity extends AppCompatActivity{

    @Override
    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_ijkplayer);

 
        //初始化IjkPlayer
        IjkMediaPlayer.loadLibrariesOnce(null);
        IjkMediaPlayer.native_profileBegin("libijkplayer.so");

        VideoView videoView = findViewById(R.id.video_view);
		//设置IjkMediaPlayer代理
        videoView.setMediaPlayerProxy(new IjkMediaPlayerProxy());
        String path = "视频url"
		//设置视频url
        videoView.setVideoPath(path);
    }


    @Override
    protected void onStop() {
        super.onStop();
		//通知IjkMediaPlayer结束
        IjkMediaPlayer.native_profileEnd();
    }

}

另外，在VideoView初始化MediaPlayer时，可以调用enableMediaCodec()来开启IjkPlayer的硬解码：

private void openVideo() {
		.......
        mMediaPlayer.enableMediaCodec();
 }

测试PLDroidPlayer

创建一个PLDroidPlayerActivity使用PLMediaPlayer来播放视频。

public class PLDroidPlayerActivity extends AppCompatActivity{

    @Override
    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_pldroid);

        VideoView mVideoView = findViewById(R.id.video_view);

		//配置AVoptions来开启硬编码，默认为软编码
        AVOptions avOptions = new AVOptions();
        avOptions.setInteger(AVOptions.KEY_MEDIACODEC, AVOptions.MEDIA_CODEC_HW_DECODE);

        mVideoView.setMediaPlayerProxy(new PLMediaPlayerProxy(this, avOptions));
        String path = "视频url";
        mVideoView.setVideoPath(path);
    }

}

测试结果

Round 1

  • 机型：Moto G (2代)
  • 系统版本：5.1
  • 数据源：String path = "http://ivi.bupt.edu.cn/hls/cctv1hd.m3u8";
  • 软硬编码：软解码
  • 采样时长：5min
  • IjkPlayer版本：0.8.4
  • PLDroid版本：2.0.3

IjkPlayer结果

  • 首开时间：1559ms
  • CPU占比最小值：5.00%
  • CPU占比最大值：80.72%
  • 平均CPU占比：30.69%
  • 内存使用最小值：63.49MB
  • 内存使用最大值：114.92MB
  • 平均内存：110.19MB

PLDroidPlayer结果

  • 首开时间：198ms
  • CPU占比最小值：3.11%
  • CPU占比最大值：67.18%
  • 平均CPU占比：30.25%
  • 内存使用最小值：32.34MB
  • 内存使用最大值：93.47MB
  • 平均内存：87.41MB

Round 2

  • 机型：Moto G (2代)
  • 系统版本：5.1
  • 数据源：String path = "http://ivi.bupt.edu.cn/hls/cctv1hd.m3u8";
  • 软硬编码：硬解码
  • 采样时长：5min
  • IjkPlayer版本：0.8.4
  • PLDroid版本：2.0.3

IjkPlayer结果

  • 首开时间：2280ms
  • CPU占比最小值：1.36%
  • CPU占比最大值：17.37%
  • 平均CPU占比：10.10%
  • 内存使用最小值：45.37MB
  • 内存使用最大值：52.34MB
  • 平均内存：48.81MB

PLDroidPlayer结果

  • 首开时间：174ms
  • CPU占比最小值：2.00%
  • CPU占比最大值：69.23%
  • 平均CPU占比：28.00%
  • 内存使用最小值：30.98MB
  • 内存使用最大值：85.87MB
  • 平均内存：81.67MB