视频 sdk 的倍速播放兼容性测试方法

视频 SDK 的倍速播放兼容性测试方法

说到视频 SDK 的倍速播放功能,很多人第一反应就是"这个功能挺简单的啊,不就是把播放速度改一下吗"。但实际情况远没那么美好。我在声网负责音视频sdk测试这些年,见过太多因为倍速播放兼容性没做好而翻车的案例。有的App在某些手机上加速播放时音频出现刺耳的杂音,有的视频看着看着就音画不同步了,还有的直接闪退崩溃。这些问题看起来不大,但用户体验一旦崩坏,流失起来那是拦都拦不住。

今天就把我这些年积累的倍速播放兼容性测试经验整理一下,分享给正在做这块工作的同行。整个测试思路会尽量讲得直白些,少用那些听着厉害但其实让人听不懂的术语。

为什么倍速播放的兼容性这么难搞

在开始讲测试方法之前,我们先搞清楚为什么倍速播放会出来这么多兼容性问题。这事儿得从技术原理说起。

视频播放本质上是由解码器和渲染器配合完成的。解码器负责把压缩的视频数据变成原始帧,渲染器负责把这些帧画到屏幕上。当我们把播放速度从1倍改成1.5倍或者2倍时,实际上是让解码器加速工作,同时还要保证音频的采样率匹配上。如果解码器本身对加速播放支持得不好,或者渲染器的时序控制有bug,问题就来了。

更深层次的问题在于不同芯片厂商的硬件解码器实现差异太大了。高通、联发科、苹果A系列、三星的Exynos,这些芯片在硬解加速播放时的行为几乎找不到完全一致的。有的芯片在加速时会导致帧渲染时间计算错误,有的会在特定分辨率下出现花屏,还有的会莫名其妙地跳过关键帧。这些问题靠看代码是看不出来的,必须真机测试才能发现。

另外还要考虑系统层面的因素。安卓的MediaCodec接口在不同版本上的行为有差异,iOS的AVPlayer在各个系统版本上也有微妙的区别。更别提那些深度定制的手机系统了,比如某些厂商会自己在系统框架层加一些拦截或者修改,运气不好就会踩到坑。

测试前的准备工作

正式开始测试之前,有几件事先做到位,后面的工作会顺利很多。

首先是测试设备的选型。这个特别重要,我的经验是不能只买最新款的热销机型,那些上市两年以上但市场占有率依然很高的机型反而要重点关照。比如现在测试的话,除了最新的旗舰机,还得把前两代的主流机型都纳入进来。具体到品牌覆盖,苹果的iPhone各代产品要齐全,安卓这边主流品牌每个至少两款,系统版本要从Android 8覆盖到最新的Android 14。有些厂商的系统版本比较特殊,比如某些品牌的定制系统大版本号对不上实际的内核版本,这个也要注意识别。

然后是测试视频样本的准备。视频的格式、编码、分辨率、帧率、码率这些参数都要覆盖到。常见的MP4容器是必须的,FLV和MKV有时候也会遇到。视频编码方面,H.264是基础,H.265在高端机型上要重点测,VP9和AV1在支持的手机上也不能漏。分辨率要包括720p、1080p、2K、4K这些主流规格,帧率除了常见的30fps,60fps和更高帧率的内容在倍速播放时更容易暴露问题。码率方面,低码率和高码率都要准备一些,特别是那些压缩率比较激进的视频,有时候在正常播放时没问题,但一加速就会出现块效应或者色带。

这里有个小技巧,准备一些"压力测试"用的视频。比如那种画面运动特别剧烈的体育类视频,或者场景切换特别频繁的剪辑类视频,再或者是对话很多、语速很快的访谈类视频。这些视频在倍速播放时更容易暴露问题,比那些风景大片更有测试价值。

最后是测试工具的搭建。除了基本的真机测试,还需要一些辅助工具。性能监控工具要能实时看CPU占用、内存占用、GPU使用率这些指标,方便定位问题。录屏工具是必须的,回放分析时能看清到底发生了什么。日志工具要能获取到足够详细的SDK日志和系统日志,出了问题好追踪。如果是团队协作,最好把测试环境统一化,比如用同一款录屏软件、同一个版本的测试工具链,这样对比数据才有意义。

核心功能测试:基础播放是否正常

基础功能测试看起来简单,但反而是最容易出问题的环节。很多同学觉得倍速播放就是把播放速度参数改一下,能播就行,其实远不止于此。

速度调节范围验证

首先要确认SDK支持的速度调节范围是否完整。通常来说,0.25x到2x是基本要求,有些场景可能需要0.5x到3x甚至更宽的范围。每个速度档位都要实际验证,不能只测几个看起来重要的点。

测试的时候要注意,0.5x这种低于正常速度的情况,有时候解码器的表现会很奇怪。比如有些硬解方案在降速播放时会出现音画不同步,因为音频降采样处理不好同步。另外0.25x这种极端低速,渲染间隔拉大,某些手机可能会因为省电策略而停止渲染,导致画面卡住不动。

速度切换的流畅性也很关键。从1x切到2x再切回来,这个过程中间有没有卡顿,切换后是不是立即生效,切换的动画是否平滑,这些细节都影响体验。我见过有些SDK切换速度时会有半秒钟的音视频丢失,体验很割裂。

播放过程中的稳定性

稳定性测试要分短时间和长时间两种场景来测。短时间稳定性就是正常看一个几分钟的视频,在这期间反复切换倍速,看有没有闪退卡顿或者音画不同步。长时间稳定性需要让视频跑个半小时以上,特别关注内存占用是否稳定,有没有内存泄漏导致的崩溃。

有些问题只有在特定条件下才会触发。比如连续播放三个小时以上,系统可能会因为资源竞争而出现问题。或者在播放过程中接到来电、收到通知,系统音频焦点切换后再恢复播放,这时候倍速状态可能就乱了。这些边界情况都要覆盖到。

seek操作与倍速的配合

seek操作在倍速播放时的表现很容易被忽视,但问题特别多。最常见的情况是seek后倍速设置丢失,回到正常速度播放。另外seek的响应速度在倍速状态下是否会变慢,seek后视频是否能正确从新位置开始播放,这些都要验证。

还有一种情况是,从倍速状态执行seek后立即恢复倍速,这个过程中间有没有可能出现意外的速度变化。以及在倍速播放状态下快速连续seek,会不会导致解码器状态错乱。这些场景在实际使用中虽然不常见,但一旦出问题用户就会觉得很奇怪。

音视频同步测试:最隐藏的雷区

音视频同步是我遇到问题最多的领域,正常播放时可能完全看不出来,倍速播放时就会露馅。这个必须单独拿出来好好测。

首先要明确一个概念,倍速播放时的音视频同步比正常播放更难处理。因为音频的采样率变换和解码时间的计算都很敏感,稍有偏差就会积累,最后变成明显的不同步。正常播放时1秒的误差可能不明显,但2倍速播放时同样1秒的误差就会让口型对不上好远。

测试方法としては,可以使用音视频同步测试专用视频。这种视频的画面里有精确计时的声音信号,比如每秒钟滴一声,测试时只要看画面里的秒表和声音是否对齐就行。拍摄的时候要注意设备和音频系统的延迟已经校准过,否则测试本身就不准。

测试时要覆盖不同的倍速档位,从0.5x到2x甚至更高。每个档位下连续播放至少10分钟,期间不要有任何操作,看同步误差是否会累积。有些问题不会立即出现,但播放时间一长误差就会越攒越大。另外在倍速播放过程中执行暂停恢复操作,看同步关系是否能保持住。

不同类型的视频源同步表现可能不一样。比如那种对话很多、画面相对静止的视频,和运动画面很多的视频,在倍速播放时的同步表现可能不同。测试样本要覆盖多种内容类型。

不同机型和系统的差异化测试

这部分的测试工作量最大,也是最能体现测试价值的地方。

芯片平台差异

前面提到过,不同芯片平台的硬解实现差异很大。测试时要覆盖主流的芯片平台:高通骁龙系列、联发科天玑系列、苹果A系列(如果是iOS SDK)、三星Exynos系列(如果有针对韩国市场的测试需求)。每个系列要选至少两款不同代际的芯片,比如骁龙8系列和骁龙7系列都要测。

同样的视频文件,在不同芯片上的解码表现可能完全不同。有些问题只在特定芯片上出现,比如某款联发科芯片在解码4K视频时开启倍速播放会出现色阶断裂,或者某款骁龙芯片在硬解H.265视频时加速播放会有概率性花屏。这些问题只能通过广泛的机型覆盖来发现。

系统版本差异

安卓的系统版本差异主要体现在MediaCodec API的行为变化上。比如Android 10之后对后台音频播放的限制更严格了,Android 11改了隐私相关的一些权限处理,Android 12引入了新的解码器特性。这些变化都可能影响到倍速播放功能。

测试时要特别关注意外情况。比如在Android 13上,某些视频在倍速播放时如果切到后台,再切回来可能会出问题。在Android 8上,某些新的编码格式可能无法使用硬件解码,只能用软件解码,而软件解码在倍速播放时的性能表现又不一样。

定制系统的特殊处理

国内几家大厂的定制系统都有自己的小动作。比如某品牌的系统会对后台应用进行严格的资源限制,某些系统会修改AudioTrack的行为,某些系统会在特定场景下强制切换音频输出设备。这些都可能影响到倍速播放的稳定性。

测试这些定制系统时,要模拟真实的使用场景。比如在倍速播放时切换到其他应用再切回来,看播放是否正常。在倍速播放时打开分屏或者小窗,看功能是否正常。在倍速播放过程中接听电话,看通话结束后播放能否正常恢复。

性能表现测试:别让用户手机发烫

倍速播放相比正常播放,解码器的工作负载更高,如果性能控制不好,用户的手机电量会哗哗往下掉,发热也会很明显。

CPU占用率是首要关注的指标。在不同倍速档位下,记录CPU占用率的峰值和平均值。2倍速播放时CPU占用率比1倍速高多少,是不是在合理范围内。如果CPU占用率异常高,可能是解码效率有问题,或者有什么地方在无效重试。

内存占用也要监控。倍速播放时因为要缓存更多帧,内存占用通常会比正常播放高一些。但这个增幅应该在合理范围内,如果内存占用增长过快,可能存在内存泄漏。另外在长时间倍速播放后内存是否能稳定,还是会持续增长直到崩溃。

电量消耗在倍速播放时肯定是比正常播放高的,但我们要关注的是这个消耗是否"过分"。可以做个对比测试,同样一段视频,分别用1倍速和2倍速播放,记录电量消耗的差异。如果2倍速的电量消耗是1倍速的三倍以上,那说明有问题。另外在倍速播放时手机的发热情况也要关注,体感温度是不是到了让人不舒服的程度。

帧率稳定性是个容易被忽视的指标。正常播放30fps的视频,倍速播放时渲染帧率是不是还能保持稳定。如果因为性能不够而出现丢帧,视觉上就会觉得卡顿。特别是在一些性能不太好的中低端机型上,这个问题更容易出现。

网络波动下的表现

虽然倍速播放主要涉及本地解码,但实际使用中网络状况会影响缓冲,进而影响倍速播放的体验。特别是那些边缓冲边播放的场景,网络波动时倍速播放的行为需要特别验证。

首先测试在网络变差时的缓冲表现。当网络速度跟不上视频播放需求时,播放器会进入缓冲状态。倍速播放时因为消耗缓冲更快,缓冲应该会更频繁。这个过程中倍速状态能否保持,缓冲结束后是不是立即恢复到之前的倍速,这些都是要检查的点。

然后测试网络恢复后的表现。当缓冲足够后恢复播放,速度是否正确恢复,有没有可能网络恢复后倍速设置被重置。另外在缓冲期间如果用户手动切换了倍速,恢复播放时应该以用户最新的设置为准,而不是回到缓冲前的状态。

还有一种情况是播放过程中网络完全断开又恢复。这种极端场景下,播放器通常会尝试重新缓冲和定位。倍速播放状态下执行这样的操作,会不会出现问题,定位是否准确,这些都要验证。

异常场景和边界情况

除了正常的功能测试,那些不常遇到但一旦遇到就会出问题的场景也要覆盖到。

文件格式异常的情况要测。比如损坏的视频文件、格式不完全符合规范的文件、编码参数有问题的文件。当这些"有问题"的文件在倍速播放时,SDK的处理是否合理,是正常报错还是可能崩溃。用户的视频来源各种各样,你永远不知道他们会塞给你什么格式的文件。

资源紧张的情况也要模拟。比如系统内存已经快用完的时候,这时候开始倍速播放,会不会导致应用崩溃或者系统杀掉。另外如果同时有其他音视频应用在后台运行,系统资源竞争时倍速播放能否保持稳定。

设备状态变化的情况。比如在倍速播放时切换屏幕方向,锁屏再解锁,插拔耳机,连接蓝牙设备,切换蓝牙编解码器,连接USB设备等。这些场景下倍速播放的状态是否能保持,音频输出是否能正确切换。

测试结果记录和分析

测完了问题记录和结果分析同样重要。日志要详细记录每个测试步骤,包括测试环境、测试操作、测试结果。发现问题时要能复现,包括复现步骤和必要的环境信息。

问题要分类统计。哪些是功能性问题,哪些是性能问题,哪些是兼容性问题。不同类型的问题处理优先级不一样。功能性问题必须解决,兼容性问题要看影响范围和严重程度决定怎么处理,性能问题可能需要和开发一起分析优化空间。

测试报告除了记录问题,还要有统计数据。比如测试了多少台设备,发现了多少问题,已解决多少,未解决多少,问题主要集中在哪些方面。这些数据能帮助评估测试的充分性,也能指导后续的测试重点。

我觉得测试工作做到最后,其实是一种"系统工程"的思维。你不只是要发现问题,还要理解问题为什么会发生,怎么预防类似的问题再出现。倍速播放这个功能看似简单,但要把兼容性做好,需要考虑的细节真的很多。从芯片到系统,从本地解码到网络缓冲,从功能正确到性能优秀,每一个环节都可能出问题,每一个环节都需要认真对待。

在声网做音视频sdk测试这些年,我最大的体会就是:用户场景永远比你想象的复杂。你觉得不会有人用的功能偏有人用,你觉得不可能出现的组合偏会出现。与其等用户反馈问题,不如在测试阶段就把各种可能的情况都覆盖到。虽然没法保证百分之百没问题,但至少能保证大部分坑我们已经踩过了。

好了,关于倍速播放兼容性测试的经验就分享到这里。如果你正在做这块工作,希望这些内容能给你一些参考。如果有什么问题或者不同的看法,也欢迎交流讨论。测试这个工作就是这样,经验是在一次次踩坑中积累出来的,谁也没办法一步到位。

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