直播協議HLS技術要點分析:分段生成與m2u8文件


1.概述:

HTTP Live StreamingHLS)是蘋果公司(Apple Inc.)實現的基於HTTP的流媒體傳輸協議,可實現流媒體的直播和點播,主要應用在iOS系統,為iOS設備(如iPhone、iPad)提供音視頻直播和點播方案。HLS點播,基本上就是常見的分段HTTP點播,不同在於,它的分段非常小。要實現HLS點播,重點在於對媒體文件分段,目前有不少開源工具可以使用,這里我就不再討論,只談HLS直播技術。

  相對於常見的流媒體直播協議,例如RTMP協議RTSP協議、MMS協議等,HLS直播最大的不同在於,直播客戶端獲取到的,並不是一個完整的數據流。HLS協議在服務器端將直播數據流存儲為連續的、很短時長的媒體文件(MPEG-TS格式),而客戶端則不斷的下載並播放這些小文件,因為服務器端總是會將最新的直播數據生成新的小文件,這樣客戶端只要不停的按順序播放從服務器獲取到的文件,就實現了直播。由此可見,基本上可以認為,HLS是以點播的技術方式來實現直播。由於數據通過HTTP協議傳輸,所以完全不用考慮防火牆或者代理的問題,而且分段文件的時長很短,客戶端可以很快的選擇和切換碼率,以適應不同帶寬條件下的播放。不過HLS的這種技術特點,決定了它的延遲一般總是會高於普通的流媒體直播協議。

  根據以上的了解要實現HTTP Live Streaming直播,需要研究並實現以下技術關鍵點

  1. 采集視頻源和音頻源的數據
  2. 對原始數據進行H264編碼和AAC編碼
  3. 視頻和音頻數據封裝為MPEG-TS包
  4. HLS分段生成策略及m3u8索引文件
  5. HTTP傳輸協議

2.分段生成策略

  • HLS的分段策略,基本上推薦是10秒一個分片,當然,具體時間還要根據分好后的分片的實際時長做標注
  • 通常來說,為了緩存等方面的原因,在索引文件中會保留最新的三個分片地址,以類似“滑動窗口”的形式,進行更新。

3. m3u8文件簡介

  m3u8,是HTTP Live Streaming直播的索引文件。m3u8基本上可以認為就是.m3u格式文件,區別在於,m3u8文件使用UTF-8字符編碼。

#EXTM3U                     m3u文件頭,必須放在第一行
#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE 第一個TS分片的序列號 #EXT-X-TARGETDURATION 每個分片TS的最大的時長 #EXT-X-ALLOW-CACHE 是否允許cache #EXT-X-ENDLIST m3u8文件結束符 #EXTINF extra info,分片TS的信息,如時長,帶寬等

  一個簡單的m3u8索引文件

    


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