來自： Delivery HLS
1. 綜述
SRS支持HLS/RTMP兩種成熟而且廣泛應用的流媒體分發方式。
RTMP指Adobe的RTMP(Realtime Message Protocol)，廣泛應用於低延時直播，也是編碼器和服務器對接的實際標准協議，在PC（Flash）上有最佳觀看體驗和最佳穩定性。
HLS指Apple的HLS(Http Live Streaming)，本身就是Live（直播）的，不過Vod（點播）也能支持。HLS是Apple平台的標准流媒體協議，和RTMP在PC上一樣支持得天衣無縫。
HLS和RTMP兩種分發方式，就可以支持所有的終端。RTMP參考 RTMP分發
RTMP和HLS的比較參考： RTMP PK HLS
部署分發HLS的實例，參考： Usage: HLS
2. 應用場景
- 跨平台：PC主要的直播方案是RTMP，也有一些庫能播放HLS，譬如jwplayer，基於osmf的hls插件也一大堆。所以實際上如果選一種協議能跨PC/Android/IOS，那就是HLS。
- IOS上苛刻的穩定性要求：IOS上最穩定的當然是HLS，穩定性不差於RTMP在PC-flash上的表現。
- 友好的CDN分發方式：目前CDN對於RTMP也是基本協議，但是HLS分發的基礎是HTTP，所以CDN的接入和分發會比RTMP更加完善。能在各種CDN之間切換，RTMP也能，只是可能需要對接測試。
- 簡單：HLS作為流媒體協議非常簡單，apple支持得也很完善。Android對HLS的支持也會越來越完善。至於DASH/HDS，好像沒有什么特別的理由，就像linux已經大行其道而且開放，其他的系統很難再廣泛應用。
3. HLS 介紹
HLS是提供一個m3u8地址，Apple的Safari瀏覽器直接就能打開m3u8地址，譬如：
http://demo.srs.com/live/livestream.m3u8
Android不能直接打開，需要使用html5的video標簽，然后在瀏覽器中打開這個頁面即可，譬如：
<!-- livestream.html -->
<video width="640" height="360"
autoplay controls autobuffer
src="http://demo.srs.com/live/livestream.m3u8"
type="application/vnd.apple.mpegurl">
</video>
HLS的m3u8，是一個ts的列表，也就是告訴瀏覽器可以播放這些ts文件，譬如：
#EXTM3U
#EXT-X-VERSION:3
#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:64
#EXT-X-TARGETDURATION:12
#EXTINF:11.550
livestream-64.ts
#EXTINF:5.250
livestream-65.ts
#EXTINF:7.700
livestream-66.ts
#EXTINF:6.850
livestream-67.ts
有幾個關鍵的參數，這些參數在SRS的配置文件中都有配置項：
- EXT-X-TARGETDURATION：所有切片的最大時長。有些Apple設備這個參數不正確會無法播放。SRS會自動計算出ts文件的最大時長，然后更新m3u8時會自動更新這個值。用戶不必自己配置。
- EXTINF：ts切片的實際時長，SRS提供配置項hls_fragment，但實際上的ts時長還受gop影響，詳見下面配置HLS的說明。
- ts文件的數目：SRS可配置hls_window，指定m3u8中保存多少個切片，SRS會自動清理舊的切片。
- livestream-67.ts：SRS會自動維護ts切片的文件名，在編碼器重推之后，這個編號會繼續增長，保證流的連續性。直到SRS重啟，這個編號才重置為0。
譬如，每個ts切片為10秒，窗口為60秒，那么m3u8中會保存6個ts切片。
4. HLS 工作流程
- FFMPEG 或 FMLE 或編碼器，推送 RTMP 流到 SRS，編碼為 H264/AAC（其他編碼器需要 SRS 轉碼）
- SRS 將 RTMP 切片為 TS，並生成 M3U8。若流非 H264 和 AAC，則停止輸出 HLS（可使用 SRS 轉碼到 SRS 其他 vhost 或流，然后再切 HLS）。
- 訪問 M3U8，SRS 內置的 HTTP 服務器（或者通用 HTTP 服務器）提供 HTTP 服務。
注意：SRS 只需要在 Vhost 上配置 HLS，會自動根據流的 app 創建目錄，但是配置的 hls_path 必須自己創建。
5. HLS 配置
conf/full.conf中的with-hls.vhost.com是HLS配置的實例，可以拷貝到默認的Vhost，例如：
vhost __defaultVhost__ {
hls {
# whether the hls is enabled.
# if off, donot write hls(ts and m3u8) when publish.
# default: off
enabled on;
# the hls fragment in seconds, the duration of a piece of ts.
# default: 10
hls_fragment 10;
# the hls m3u8 target duration ratio,
# EXT-X-TARGETDURATION = hls_td_ratio * hls_fragment // init
# EXT-X-TARGETDURATION = max(ts_duration, EXT-X-TARGETDURATION) // for each
# @see https://github.com/ossrs/srs/issues/304#issuecomment-74000081
# default: 1.5
hls_td_ratio 1.5;
# the audio overflow ratio.
# for pure audio, the duration to reap the segment.
# for example, the hls_fragment is 10s, hls_aof_ratio is 2.0,
# the segment will reap to 20s for pure audio.
# default: 2.0
hls_aof_ratio 2.0;
# the hls window in seconds, the number of ts in m3u8.
# defualt: 60
hls_window 60;
# the error strategy. canbe:
# ignore, disable the hls.
# disconnect, require encoder republish.
# continue, ignore failed try to continue output hls.
# @see https://github.com/ossrs/srs/issues/264
# default: continue
hls_on_error continue;
# the hls output path.
# the m3u8 file is configed by hls_path/hls_m3u8_file, the defualt is:
# ./objs/nginx/html/[app]/[stream].m3u8
# the ts file is cofiged by hls_path/hls_ts_file, the defualt is:
# ./objs/nginx/html/[app]/[stream]-[seq].ts
# @remark, the hls_path is compatible with srs v1 config.
# default: ./objs/nginx/html
hls_path ./objs/nginx/html;
# the hls m3u8 file name.
# we supports some variables to generate the filename.
# [vhost], the vhost of stream.
# [app], the app of stream.
# [stream], the stream name of stream.
# default: [app]/[stream].m3u8
hls_m3u8_file [app]/[stream].m3u8;
# the hls ts file name.
# we supports some variables to generate the filename.
# [vhost], the vhost of stream.
# [app], the app of stream.
# [stream], the stream name of stream.
# [2006], replace this const to current year.
# [01], replace this const to current month.
# [02], replace this const to current date.
# [15], replace this const to current hour.
# [04], repleace this const to current minute.
# [05], repleace this const to current second.
# [999], repleace this const to current millisecond.
# [timestamp],replace this const to current UNIX timestamp in ms.
# [seq], the sequence number of ts.
# @see https://github.com/ossrs/srs/wiki/v2_CN_DVR#custom-path
# @see https://github.com/ossrs/srs/wiki/v2_CN_DeliveryHLS#hls-config
# default: [app]/[stream]-[seq].ts
hls_ts_file [app]/[stream]-[seq].ts;
# whether use floor for the hls_ts_file path generation.
# if on, use floor(timestamp/hls_fragment) as the variable [timestamp],
# and use enahanced algorithm to calc deviation for segment.
# @remark, when floor on, recommend the hls_segment >= 2*gop.
# defualt: off
hls_ts_floor off;
# the hls entry prefix, which is base url of ts url.
# if specified, the ts path in m3u8 will be like:
# http://your-server/live/livestream-0.ts
# http://your-server/live/livestream-1.ts
# ...
# optional, defualt to empty string.
hls_entry_prefix http://your-server;
# the default audio codec of hls.
# when codec changed, write the PAT/PMT table, but maybe ok util next ts.
# so user can set the default codec for mp3.
# the available audio codec:
# aac, mp3, an
# default: aac
hls_acodec aac;
# the default video codec of hls.
# when codec changed, write the PAT/PMT table, but maybe ok util next ts.
# so user can set the default codec for pure audio(without video) to vn.
# the available video codec:
# h264, vn
# default: h264
hls_vcodec h264;
# whether cleanup the old expired ts files.
# default: on
hls_cleanup on;
# the timeout in seconds to dispose the hls,
# dispose is to remove all hls files, m3u8 and ts files.
# when publisher timeout dispose hls.
# @remark 0 to disable dispose for publisher.
# @remark apply for publisher timeout only, while "etc/init.d/srs stop"
# always dispose hls.
# default: 0
hls_dispose 0;
# the max size to notify hls,
# to read max bytes from ts of specified cdn network,
# @remark only used when on_hls_notify is config.
# default: 64
hls_nb_notify 64;
# whether wait keyframe to reap segment,
# if off, reap segment when duration exceed the fragment,
# if on, reap segment when duration exceed and got keyframe.
# default: on
hls_wait_keyframe on;
# on_hls, never config in here, should config in http_hooks.
# for the hls http callback, @see http_hooks.on_hls of vhost
# hooks.callback.srs.com
# @read https://github.com/ossrs/srs/wiki/v2_CN_DeliveryHLS#http-callback
# @read https://github.com/ossrs/srs/wiki/v2_CN_DeliveryHLS#http-callback
# on_hls_notify, never config in here, should config in http_hooks.
# we support the variables to generate the notify url:
# [app], replace with the app.
# [stream], replace with the stream.
# [ts_url], replace with the ts url.
# for the hls http callback, @see http_hooks.on_hls_notify of
# vhost hooks.callback.srs.com
# @read https://github.com/ossrs/srs/wiki/v2_CN_DeliveryHLS#on-hls-notify
# @read https://github.com/ossrs/srs/wiki/v2_CN_DeliveryHLS#on-hls-notify
}
}
其中 hls 配置就是 HLS 的配置，主要配置項如下：
- enabled：是否開啟 HLS，on/off，默認 off。
- hls_fragment：秒，指定 ts 切片的最小長度。實際上 ts 文件的長度由以下公式決定：
ts 文件時長 = max(hls_fragment, gop_size)
hls_fragment：配置文件中的長度。譬如：5秒。
gop_size：編碼器配置的 gop 的長度，譬如 ffmpeg 指定fps為20幀/秒，gop為200幀，則gop_size=gop/fps=10秒。
那么，最終ts的時長為max(5, 10) = 10秒。這也是為什么有些流配置了hls_fragment，
但是ts時長仍然比這個大的原因。
- hls_td_ratio：倍數。控制 m3u8 的 EXT-X-TARGETDURATION，參考 Rewrite HLS寫入ts部分
- hls_aof_ratio：倍數。純音頻時，當 ts 時長超過配置的 hls_fragment 乘以這個系數時就切割文件。例如，但 hls_fragment 是 10 秒，hls_aof_ratio 是 2.0 時，對於純音頻，10s*2.0=20秒時就切割 ts 文件。
- hls_window：秒，指定 HLS 窗口大小，即 m3u8 中 ts 文件的時長之和，超過總時長后，丟棄第一個 m3u8 中的第一個切片，直到 ts 的總時長在這個配置項范圍之內。即 SRS 保證下面的公式：
hls_window >= sum(m3u8中每個ts的時長)
- hls_path：HLS 的 m3u8 和 ts 文件保存的路徑。m3u8 和 ts 文件都保存在這個目錄中。
- hls_m3u8_file：HLS 的 m3u8 文件名，包含可替換的 [vhost], [app] 和 [stream] 變量。
- hls_ts_file：HLS的ts文件名，包含可替換的一系列變量，參考 dvr variables，另外，[seq] 是 ts 的 sequence number。
對於RTMP流：rtmp://localhost/live/livestream
HLS配置路徑：
hls_path /data/nginx/html;
hls_m3u8_file [app]/[stream].m3u8;
hls_ts_file [app]/[stream]-[seq].ts;
那么會生成以下文件：
/data/nginx/html/live/livestream.m3u8
/data/nginx/html/live/livestream-0.ts
/data/nginx/html/live/livestream-1.ts
/data/nginx/html/live/livestream-2.ts
最后的HLS地址為：http://localhost/live/livestream.m3u8
- hls_entry_prefix：TS 的 base url。可選默認為空字符串；非空時加在 ts 前面作為 base url。
對於ts切片：live/livestream-0.ts
若配置為：hls_entry_prefix http://your-server;
則最后的TS的URL是：http://your-server/live/livestream-0.ts
- hls_acodec：默認的音頻編碼。當流的編碼改變時，會更新 PMT/PAT 信息；默認是 aac，因此默認的 PMT/PAT 信息是 aac；如果流是 mp3，那么可以配置這個參數為 mp3，避免 PMT/PAT 改變。
- hls_vcodec：默認的視頻編碼。當流的編碼改變時，會更新 PMT/PAT 信息；默認是 h264. 如果是純音頻 HLS，可以配置為 vn，可以減少 SRS 檢測純音頻時間，直接進入純音頻模式。
- hls_cleanup：是否刪除過期的 ts 切片，不在 hls_window 中就是過期。可以關閉清除 ts 切片，實現時移和存儲，使用自己的切片管理系統。
- hls_dispose：HLS 清理的過期時間（秒），系統重啟或者超過這個時間時，清理 HLS 的所有文件，包括 m3u8 和 ts。默認為 0，即不清理。
- hls_wait_keyframe：是否按 gop 切片，即等待到關鍵幀后開始切片。測試發現 OS X 和 android 上可以不用按 gop 切片。
- hls_nb_notify：從 notify 服務器讀取數據的長度。
- on_hls：當切片生成時，回調這個 url，使用 POST 回調。用來和自己的系統集成，譬如實現切片移動等。
- on_hls_notify：當切片生成時，回調這個 url，使用 GET 回調。用來和系統集成，可以使用 [ts_url] 變量，實現預分發（即下載一次 ts 片）。
部署分發HLS的實例，參考： Usage: HLS
6. HTTP Callback
可以配置 on_hls 實現回調，應該在 http_hooks 中配置，而不是在 hls 中配置。
備注：HLS 熱備可以基於這個回調實現，參考 #351。
備注：HLS 熱備必須保證兩個服務器的切片完全一樣，因為負載均衡器或者邊緣可能從兩個服務器取切片，必須完全一樣。因此在切片上保證兩個服務器切片完全一致，是一個非常非常復雜的流媒體問題；但是通過業務系統和回調，通過選擇兩個服務器的切片的方式，可以做到非常簡單可靠的 HLS 熱備系統。
7. ON HLS Notify
可以配置 on_hls_notify 實現 CDN 預分發，應該在 http_hooks 中配置，而不是在 hls 中配置。
8. HLSAudioOnly
SRS 支持分發 HLS 純音頻，當 RTMP 流沒有視頻，且音頻為 aac（可以使用轉碼轉為 aac，參考 Usage: Transcode2HLS），SRS 只切片音頻。
若 RTMP 流中已經有視頻和音頻，需要支持純音頻 HLS 流，可以用轉碼將視頻去掉，參考： 轉碼: 禁用流。然后分發音頻流。
分發純音頻流不需要特殊配置，和 HLS 分發一樣，參考： Usage: HLS
9. HLS and Forward
Forward 的流和普通流不做區分，若 forward 的流所在的 VHOST 配置了 HLS，一樣會應用 HLS 配置進行切片。
因此，可以對原始流進行 Transcode 之后，保證流符合 h.264/aac 的規范，然后 forward 到多個配置了 HLS 的 vhost 進行切片。支持多個源站的熱備。
10. HLS and Transcode
HLS 要求 RTMP 流的編碼為 h.264+aac/mp3，否則會自動禁用 HLS，會出現 RTMP 流能看 HLS 流不能看（或者看到的 HLS 是之前的流）。
Transcode 將 RTMP 流轉碼后，可以讓 SRS 接入任何編碼的 RTMP 流，然后轉換成 HLS 要求的 h.264/aac/mp3 編碼方式。
配置 Transcode 時，若需要控制 ts 長度，需要配置 配置ffmpeg編碼的gop，譬如：
vhost hls.transcode.vhost.com {
transcode {
enabled on;
ffmpeg ./objs/ffmpeg/bin/ffmpeg;
engine hls {
enabled on;
vfilter {
}
vcodec libx264;
vbitrate 500;
vfps 20;
vwidth 768;
vheight 320;
vthreads 2;
vprofile baseline;
vpreset superfast;
vparams {
g 100;
}
acodec libaacplus;
abitrate 45;
asample_rate 44100;
achannels 2;
aparams {
}
output rtmp://127.0.0.1:[port]/[app]?vhost=[vhost]/[stream]_[engine];
}
}
}
該 FFMPEG 轉碼參數，指定 gop 時長為 100/20 = 5秒，fps 幀率（vfps=20），gop 幀數（g=100）。
11. HLS M3u8 Examples
live.m3u8
#EXTM3U
#EXT-X-VERSION:3
#EXT-X-ALLOW-CACHE:YES
#EXT-X-TARGETDURATION:13
#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:430
#EXTINF:11.800
news-430.ts
#EXTINF:10.120
news-431.ts
#EXTINF:11.160
news-432.ts
event.m3u8
#EXTM3U
#EXT-X-VERSION:3
#EXT-X-ALLOW-CACHE:YES
#EXT-X-TARGETDURATION:13
#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:430
#EXT-X-PLAYLIST-TYPE:EVENT
#EXTINF:11.800
news-430.ts
#EXTINF:10.120
news-431.ts
#EXTINF:11.160
news-432.ts
vod.m3u8
#EXTM3U
#EXT-X-VERSION:3
#EXT-X-ALLOW-CACHE:YES
#EXT-X-PLAYLIST-TYPE:VOD
#EXT-X-TARGETDURATION:12
#EXTINF:10.120,
livestream-184.ts
#EXTINF:10.029,
livestream-185.ts
#EXTINF:10.206,
livestream-186.ts
#EXTINF:10.160,
livestream-187.ts
#EXTINF:11.360,
livestream-188.ts
#EXTINF:9.782,
livestream-189.ts
#EXT-X-ENDLIST
loop.m3u8
#EXTM3U
#EXT-X-VERSION:3
#EXT-X-ALLOW-CACHE:YES
#EXT-X-TARGETDURATION:13
#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:430
#EXT-X-PLAYLIST-TYPE:VOD
#EXTINF:11.800
news-430.ts
#EXTINF:10.120
news-431.ts
#EXT-X-DISCONTINUITY
#EXTINF:11.952
news-430.ts
#EXTINF:12.640
news-431.ts
#EXTINF:11.160
news-432.ts
#EXT-X-DISCONTINUITY
#EXTINF:11.751
news-430.ts
#EXTINF:2.040
news-431.ts
#EXT-X-ENDLIST
Apple
https://developer.apple.com/library/ios/technotes/tn2288/_index.html