VLC接收网络串流缓冲时间的计算

VLC版本2.0.1

最近研究IP-STB音视频同步问题，发现方案自带的自动STC在网络延时过大时，不能成功同步音视频。在参考了VLC的串流播放机制后，以为适当缓冲可以解决此问题，可惜最终结果是稍有缓解，并不能从根本上解决。但这种缓冲时间的计算，对于基于网络这种音视频数据的注入有一定的参考意义。

1、最初的线索：

使用-vvv参数启动VLC时，提示：

[0xb73005f0] main input debug: Buffering 0%
[0xb73005f0] main input debug: Buffering 3%
[0xb73005f0] main input debug: Buffering 6%
[0xb73005f0] main input debug: Buffering 9%
[0xb73005f0] main input debug: Buffering 12%
[0xb73005f0] main input debug: Buffering 15%
[0xb73005f0] main input debug: Buffering 18%
[0xb73005f0] main input debug: Buffering 21%
[0xb73005f0] main input debug: Buffering 24%
[0xb73005f0] main input debug: Buffering 27%

可以查找到这个缓冲过程的打印是从src/input/es_out.c:658行输出的。函数EsOutDecodersStopBuffering的作用是判断当前缓冲流的长度i_stream_duration是否达到预置的i_buffering_duation长度，是则停止缓冲，否则返回等待。

接下来是查i_stream_duration和i_buffering_duation如何计算。

2、i_stream_duration的计算：

在EsOutDecodersStopBuffering中，i_stream_duration是通过input_clock_GetState来获取。而input_clock_GetState是取一个类型为input_clock_t对象的俩个clock_point_t对象成员last和ref的i_stream的差值作为已缓冲数据的长度。

继续查找i_stream值的计算，可以发现i_stream只有在clock_point_Create中进行的设置，而last和ref对象的i_stream值是在input_clock_Update中做了更新，而用于更新i_stream的数据由i_ck_stream传入。input_clock_Update函数的调用位于es_out.c:2324行，该段代码用于设置input_clock_t对象的pcr值，上层传入的命令是ES_OUT_SET_GROUP_PCR，传入此命令的函数只有一个ts.c:2173行的PCRHandle。

查PCRHandle的代码可知，pcr的计算是直接从ts包中获取adaption字段的pcr数据，按照90kHz的时钟转换为秒，并乘以1000000换算成微秒，传递给input_clock_Update，到此完成了i_stream_duration的计算。

3、i_buffering_duration的计算：

在EsOutDecodersStopBuffering中，i_buffering_duration是一个es_out_sys_t对象的i_pts_delay属性再加上另外几个参数来确定。这里我只研究了i_pts_delay的获取，在我的测试中，其余几个值均为0。

es_out_sys_t对象是EsOutDecodersStopBuffering的es_out_t型参数out传入的，回溯代码的调用过程，EsOutDecodersStopBuffering <-EsOutControlLocked <-EsOutControl <-es_out_vaControl <-es_out_control <-CmdExecuteControl，在这里out换成了另一个es_out_t型参数p_out，继续回溯，CmdExecutedControl <-ControlLocked <-Control <-es_out_vaControl <-es_out_Control <-PCRHandle，这里的p_out是demux_t型参数p_demux的成员，PCRHandle <-GatherPES <-Demux <-demux_Demux <-MainLoopDemux，这里的p_demux是input_thread_t型对象p_input成员，再回溯，MainLoopDemux <-MainLoop <-Run，p_input在input.c:550行通过Init函数初始化。

再读Init部分代码，可以发现在input.c:1258行InitSourceInit函数后，i_pts_delay的值发生变化，往下深入，会发现在input.c:2644行，有一个ACCESS_GET_PTS_DELAY操作，最终对应到我的测试中是udp.c:173行，VLC获取了一个叫做：network-caching参数的值，这个值配置的是1000，我猜测应该是ms，返回时又乘以了1000，转换为微秒，准备与i_stream_duration值进行比较。

总结：

这次测试只做了基于udp的组播播放，其它协议可能还有许多细节与udp不同，等到遇到时再进行分析。

读了许久的TS协议，在实际应用中才发现许多东西跟想像的都不同，脱离实际的空想终究是不能成事的。

VLC这个基于PCR的缓冲长度的机制对于我解决不同步的问题，虽没有大的帮助，但应用到播放不同码率的网络串流方面，我想会有一些作用。假设我们开固定大小的缓冲，由于数据传输效率上的问题，经常会遇到解码器缓冲区上溢或下溢的问题，但如果我采用基于时间的缓冲，应该会有一定的改善，只是不知这种分析实时PCR值的方法是否引入了又一个瓶颈。