Mirror/ZLMediaKit
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媒体时间戳默认改为相对时间戳，通过时间戳矫正器解决跳跃和回退问题 (#2523)

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通过用户反馈发现，遇到较多直播源时间戳混乱问题，包括rtsp流之rtcp ntp时间戳混乱，国标流时间戳混乱问题。
之前默认采用源流绝对时间戳，但是由于时间戳混乱会导致hls切片异常或视频播放不了等问题。
故默认改成相对时间戳(modify_stamp=2)，通过时间戳矫正器过滤了时间戳跳跃以及回退问题(强制加1ms)，
同时保留了对之前时间戳覆盖(modify_stamp=1)的兼容。
该修改同时兼容点播流，在点播流开启时间戳覆盖时，不起实质作用(采用原始绝对时间戳)。
This commit is contained in:
夏楚
2023-06-03 17:34:34 +08:00
committed by GitHub
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commit e4acc59bec
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154
src/Common/Stamp.cpp
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@@ -10,7 +10,7 @@
#include "Stamp.h"
//时间戳最大允许跳变3秒，主要是防止网络抖动导致的跳变
// 时间戳最大允许跳变3秒，主要是防止网络抖动导致的跳变
#define MAX_DELTA_STAMP (3 * 1000)
#define STAMP_LOOP_DELTA (60 * 1000)
#define MAX_CTS 500
@@ -25,51 +25,51 @@ int64_t DeltaStamp::relativeStamp(int64_t stamp) {
return _relative_stamp;
}
int64_t DeltaStamp::relativeStamp(){
int64_t DeltaStamp::relativeStamp() {
return _relative_stamp;
}
int64_t DeltaStamp::deltaStamp(int64_t stamp) {
if(!_last_stamp){
//第一次计算时间戳增量,时间戳增量为0
if(stamp){
if (!_last_stamp) {
// 第一次计算时间戳增量,时间戳增量为0
if (stamp) {
_last_stamp = stamp;
}
return 0;
}
int64_t ret = stamp - _last_stamp;
if(ret >= 0){
//时间戳增量为正，返回之
if (ret >= 0) {
// 时间戳增量为正，返回之
_last_stamp = stamp;
//在直播情况下，时间戳增量不得大于MAX_DELTA_STAMP
return ret < MAX_DELTA_STAMP ? ret : 0;
// 在直播情况下，时间戳增量不得大于MAX_DELTA_STAMP，否则强制相对时间戳加1
return ret < MAX_DELTA_STAMP ? ret : 1;
}
//时间戳增量为负，说明时间戳回环了或回退了
// 时间戳增量为负，说明时间戳回环了或回退了
_last_stamp = stamp;
//如果时间戳回退不多，那么返回负值
return -ret < MAX_CTS ? ret : 0;
// 时间戳回退了，强制相对时间戳加1
return 1;
}
void Stamp::setPlayBack(bool playback) {
_playback = playback;
}
void Stamp::syncTo(Stamp &other){
void Stamp::syncTo(Stamp &other) {
_sync_master = &other;
}
//限制dts回退
void Stamp::revise(int64_t dts, int64_t pts, int64_t &dts_out, int64_t &pts_out,bool modifyStamp) {
// 限制dts回退
void Stamp::revise(int64_t dts, int64_t pts, int64_t &dts_out, int64_t &pts_out, bool modifyStamp) {
revise_l(dts, pts, dts_out, pts_out, modifyStamp);
if (_playback) {
//回放允许时间戳回退
// 回放允许时间戳回退
return;
}
if (dts_out < _last_dts_out) {
// WarnL << "dts回退:" << dts_out << " < " << _last_dts_out;
// WarnL << "dts回退:" << dts_out << " < " << _last_dts_out;
dts_out = _last_dts_out;
pts_out = _last_pts_out;
return;
@@ -78,35 +78,35 @@ void Stamp::revise(int64_t dts, int64_t pts, int64_t &dts_out, int64_t &pts_out,
_last_pts_out = pts_out;
}
//音视频时间戳同步
void Stamp::revise_l(int64_t dts, int64_t pts, int64_t &dts_out, int64_t &pts_out,bool modifyStamp) {
// 音视频时间戳同步
void Stamp::revise_l(int64_t dts, int64_t pts, int64_t &dts_out, int64_t &pts_out, bool modifyStamp) {
revise_l2(dts, pts, dts_out, pts_out, modifyStamp);
if (!_sync_master || modifyStamp || _playback) {
//自动生成时间戳或回放或同步完毕
// 自动生成时间戳或回放或同步完毕
return;
}
if (_sync_master && _sync_master->_last_dts_in) {
//音视频dts当前时间差
// 音视频dts当前时间差
int64_t dts_diff = _last_dts_in - _sync_master->_last_dts_in;
if (ABS(dts_diff) < 5000) {
//如果绝对时间戳小于5秒，那么说明他们的起始时间戳是一致的，那么强制同步
// 如果绝对时间戳小于5秒，那么说明他们的起始时间戳是一致的，那么强制同步
_relative_stamp = _sync_master->_relative_stamp + dts_diff;
}
//下次不用再强制同步
// 下次不用再强制同步
_sync_master = nullptr;
}
}
//求取相对时间戳
void Stamp::revise_l2(int64_t dts, int64_t pts, int64_t &dts_out, int64_t &pts_out,bool modifyStamp) {
// 求取相对时间戳
void Stamp::revise_l2(int64_t dts, int64_t pts, int64_t &dts_out, int64_t &pts_out, bool modifyStamp) {
if (!pts) {
//没有播放时间戳,使其赋值为解码时间戳
// 没有播放时间戳,使其赋值为解码时间戳
pts = dts;
}
if (_playback) {
//这是点播
// 这是点播
dts_out = dts;
pts_out = pts;
_relative_stamp = dts_out;
@@ -114,13 +114,13 @@ void Stamp::revise_l2(int64_t dts, int64_t pts, int64_t &dts_out, int64_t &pts_o
return;
}
//pts和dts的差值
// pts和dts的差值
int64_t pts_dts_diff = pts - dts;
if (_last_dts_in != dts) {
//时间戳发生变更
// 时间戳发生变更
if (modifyStamp) {
//内部自己生产时间戳
// 内部自己生产时间戳
_relative_stamp = _ticker.elapsedTime();
} else {
_relative_stamp += deltaStamp(dts);
@@ -131,7 +131,7 @@ void Stamp::revise_l2(int64_t dts, int64_t pts, int64_t &dts_out, int64_t &pts_o
//////////////以下是播放时间戳的计算//////////////////
if (ABS(pts_dts_diff) > MAX_CTS) {
//如果差值太大，则认为由于回环导致时间戳错乱了
// 如果差值太大，则认为由于回环导致时间戳错乱了
pts_dts_diff = 0;
}
@@ -146,86 +146,86 @@ int64_t Stamp::getRelativeStamp() const {
return _relative_stamp;
}
bool DtsGenerator::getDts(uint64_t pts, uint64_t &dts){
bool DtsGenerator::getDts(uint64_t pts, uint64_t &dts) {
bool ret = false;
if (pts == _last_pts) {
//pts未变，说明dts也不会变，返回上次dts
// pts未变，说明dts也不会变，返回上次dts
if (_last_dts) {
dts = _last_dts;
ret = true;
}
} else {
//pts变了，尝试计算dts
// pts变了，尝试计算dts
ret = getDts_l(pts, dts);
if (ret) {
//获取到了dts，保存本次结果
// 获取到了dts，保存本次结果
_last_dts = dts;
}
}
if (!ret) {
//pts排序列队长度还不知道，也就是不知道有没有B帧，
//那么先强制dts == pts，这样可能导致有B帧的情况下，起始画面有几帧回退
// pts排序列队长度还不知道，也就是不知道有没有B帧，
// 那么先强制dts == pts，这样可能导致有B帧的情况下，起始画面有几帧回退
dts = pts;
}
//记录上次pts
// 记录上次pts
_last_pts = pts;
return ret;
}
//该算法核心思想是对pts进行排序，排序好的pts就是dts。
//排序有一定的滞后性，那么需要加上排序导致的时间戳偏移量
bool DtsGenerator::getDts_l(uint64_t pts, uint64_t &dts){
if(_sorter_max_size == 1){
//没有B帧，dts就等于pts
// 该算法核心思想是对pts进行排序，排序好的pts就是dts。
// 排序有一定的滞后性，那么需要加上排序导致的时间戳偏移量
bool DtsGenerator::getDts_l(uint64_t pts, uint64_t &dts) {
if (_sorter_max_size == 1) {
// 没有B帧，dts就等于pts
dts = pts;
return true;
}
if(!_sorter_max_size){
//尚未计算出pts排序列队长度(也就是P帧间B帧个数)
if(pts > _last_max_pts){
//pts时间戳增加了，那么说明这帧画面不是B帧(说明是P帧或关键帧)
if(_frames_since_last_max_pts && _count_sorter_max_size++ > 0){
//已经出现多次非B帧的情况，那么我们就能知道P帧间B帧的个数
if (!_sorter_max_size) {
// 尚未计算出pts排序列队长度(也就是P帧间B帧个数)
if (pts > _last_max_pts) {
// pts时间戳增加了，那么说明这帧画面不是B帧(说明是P帧或关键帧)
if (_frames_since_last_max_pts && _count_sorter_max_size++ > 0) {
// 已经出现多次非B帧的情况，那么我们就能知道P帧间B帧的个数
_sorter_max_size = _frames_since_last_max_pts;
//我们记录P帧间时间间隔(也就是多个B帧时间戳增量累计)
// 我们记录P帧间时间间隔(也就是多个B帧时间戳增量累计)
_dts_pts_offset = (pts - _last_max_pts);
//除以2，防止dts大于pts
// 除以2，防止dts大于pts
_dts_pts_offset /= 2;
}
//遇到P帧或关键帧，连续B帧计数清零
// 遇到P帧或关键帧，连续B帧计数清零
_frames_since_last_max_pts = 0;
//记录上次非B帧的pts时间戳(同时也是dts)，用于统计连续B帧时间戳增量
// 记录上次非B帧的pts时间戳(同时也是dts)，用于统计连续B帧时间戳增量
_last_max_pts = pts;
}
//如果pts时间戳小于上一个P帧，那么断定这个是B帧,我们记录B帧连续个数
// 如果pts时间戳小于上一个P帧，那么断定这个是B帧,我们记录B帧连续个数
++_frames_since_last_max_pts;
}
//pts放入排序缓存列队，缓存列队最大等于连续B帧个数
// pts放入排序缓存列队，缓存列队最大等于连续B帧个数
_pts_sorter.emplace(pts);
if(_sorter_max_size && _pts_sorter.size() > _sorter_max_size){
//如果启用了pts排序(意味着存在B帧)，并且pts排序缓存列队长度大于连续B帧个数，
//意味着后续的pts都会比最早的pts大，那么说明可以取出最早的pts了，这个pts将当做该帧的dts基准
if (_sorter_max_size && _pts_sorter.size() > _sorter_max_size) {
// 如果启用了pts排序(意味着存在B帧)，并且pts排序缓存列队长度大于连续B帧个数，
// 意味着后续的pts都会比最早的pts大，那么说明可以取出最早的pts了，这个pts将当做该帧的dts基准
auto it = _pts_sorter.begin();
//由于该pts是前面偏移了个_sorter_max_size帧的pts(也就是那帧画面的dts),
//那么我们加上时间戳偏移量，基本等于该帧的dts
// 由于该pts是前面偏移了个_sorter_max_size帧的pts(也就是那帧画面的dts),
// 那么我们加上时间戳偏移量，基本等于该帧的dts
dts = *it + _dts_pts_offset;
if(dts > pts){
//dts不能大于pts(基本不可能到达这个逻辑)
if (dts > pts) {
// dts不能大于pts(基本不可能到达这个逻辑)
dts = pts;
}
//pts排序缓存出列
// pts排序缓存出列
_pts_sorter.erase(it);
return true;
}
//排序缓存尚未满
// 排序缓存尚未满
return false;
}
@@ -235,7 +235,7 @@ void NtpStamp::setNtpStamp(uint32_t rtp_stamp, uint64_t ntp_stamp_ms) {
void NtpStamp::update(uint32_t rtp_stamp, uint64_t ntp_stamp_ms) {
if (ntp_stamp_ms == 0) {
//实测发现有些rtsp服务器发送的rtp时间戳和ntp时间戳一直为0
// 实测发现有些rtsp服务器发送的rtp时间戳和ntp时间戳一直为0
return;
}
_last_rtp_stamp = rtp_stamp;
@@ -251,51 +251,51 @@ uint64_t NtpStamp::getNtpStamp(uint32_t rtp_stamp, uint32_t sample_rate) {
uint64_t NtpStamp::getNtpStamp_l(uint32_t rtp_stamp, uint32_t sample_rate) {
if (!_last_ntp_stamp_ms) {
//尚未收到sender report rtcp包，那么赋值为本地系统时间戳吧
// 尚未收到sender report rtcp包，那么赋值为本地系统时间戳吧
update(rtp_stamp, getCurrentMillisecond(true));
}
//rtp时间戳正增长
// rtp时间戳正增长
if (rtp_stamp >= _last_rtp_stamp) {
auto diff = static_cast<int>((rtp_stamp - _last_rtp_stamp) / (sample_rate / 1000.0f));
if (diff < MAX_DELTA_STAMP) {
//时间戳正常增长
// 时间戳正常增长
update(rtp_stamp, _last_ntp_stamp_ms + diff);
return _last_ntp_stamp_ms;
}
//时间戳大幅跳跃
// 时间戳大幅跳跃
uint64_t loop_delta = STAMP_LOOP_DELTA * sample_rate / 1000;
if (_last_rtp_stamp < loop_delta && rtp_stamp > UINT32_MAX - loop_delta) {
//应该是rtp时间戳溢出+乱序
// 应该是rtp时间戳溢出+乱序
uint64_t max_rtp_ms = uint64_t(UINT32_MAX) * 1000 / sample_rate;
return _last_ntp_stamp_ms + diff - max_rtp_ms;
}
//不明原因的时间戳大幅跳跃，直接返回上次值
// 不明原因的时间戳大幅跳跃，直接返回上次值
WarnL << "rtp stamp abnormal increased:" << _last_rtp_stamp << " -> " << rtp_stamp;
update(rtp_stamp, _last_ntp_stamp_ms);
return _last_ntp_stamp_ms;
}
//rtp时间戳负增长
// rtp时间戳负增长
auto diff = static_cast<int>((_last_rtp_stamp - rtp_stamp) / (sample_rate / 1000.0f));
if (diff < MAX_DELTA_STAMP) {
//正常范围的时间戳回退，说明收到rtp乱序了
// 正常范围的时间戳回退，说明收到rtp乱序了
return _last_ntp_stamp_ms - diff;
}
//时间戳大幅度回退
// 时间戳大幅度回退
uint64_t loop_delta = STAMP_LOOP_DELTA * sample_rate / 1000;
if (rtp_stamp < loop_delta && _last_rtp_stamp > UINT32_MAX - loop_delta) {
//确定是时间戳溢出
// 确定是时间戳溢出
uint64_t max_rtp_ms = uint64_t(UINT32_MAX) * 1000 / sample_rate;
update(rtp_stamp, _last_ntp_stamp_ms + (max_rtp_ms - diff));
return _last_ntp_stamp_ms;
}
//不明原因的时间戳回退，直接返回上次值
// 不明原因的时间戳回退，直接返回上次值
WarnL << "rtp stamp abnormal reduced:" << _last_rtp_stamp << " -> " << rtp_stamp;
update(rtp_stamp, _last_ntp_stamp_ms);
return _last_ntp_stamp_ms;
}
}//namespace mediakit
} // namespace mediakit