EasyDarwin开源流媒体服务器低延时直播之转发缓存跟进算法

前言

前一段时间，我们为EasyDarwin实现了客户端快速显示画面/听到同步声音的缓存关键帧检索方案，具体的实现方法分别在《EasyDarwin手机直播是如何实现的快速显示视频的方法》和《EasyDarwin手机直播转发快速显示问题之音频处理过程》两篇博客中可以了解到具体的实现原理，实现的方法代码也可以在EasyDarwin的ReflectorStream类中找到：
EasyDarwin音视频关键帧索引推送

问题需求

经过了一段时间的测试和项目检验，按照上述描述的流程，能够很好地实现快速显示功能，但转发过程中，还会出现随着转发时间的不断累积，转发的延时会越来越大，而通过我们的测试发现，这个延时主要是存在于长时间观看的客户端，而且新加入的客户端延时会很小，但过一段时间，延时就开始累积，那么我们就来进行一下问题的分析：
EasyDarwin低延时转发算法

由上图的分析我们可以看出，由于EasyDarwin转发到不同的客户端，客户端所在的网络环境不一样，发送的速度也就各不相同，一开始发送的开始位置P1的时候延时最小，最接近实时场景，但当客户端网络较差的时候，数据包发送就缓慢，那么这个过程中累积的数据就会越来越多，造成P2缓慢推进，而最新关键帧数据会不断更新P3，那么P2-P3的这个累积，就是主要延时所在；

问题解决

于是，我们定义了一个P2与P3之间的最大距离阀值，当P2 - P3超过了这个时间阀值，我们就发送的索引位置由P2跳动到P3，或者称这个过程为缓存跟进，由于是从当前发送帧（无论是I帧或者P帧）跳到最新的I关键帧，所以客户端不会出现花屏，只会出现画面跳动，P2与P3之间的最大距离阀值我们定义的越大，画面跳跃性可能就会越大，当然，阀值越大，出现跳跃的次数可能会越少，所以，我们需要定一个自己需要的阀值大小；

此算法在EasyDarwin源码中的实现位置：ReflectorStream.cpp中的ReflectorSender::NeedRelocateBookMark方法；