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新聞資訊

    封裝格式

    MEPG-2 TS

    編碼格式

    視頻編碼格式為H.264，音頻編碼格式為MP3、AAC、AC-3或EC-3

    索引文件

    M3U8

    需要說明的是，目前已有廠家實現了H.265的HLS編碼。在封裝層面建立索引自動標記文件，除了MPEG-2 TS封裝外，在上，蘋果宣布了HLS對分段MP4(fMP4)文件字節尋址的支持，為HLS向MPEG-DASH的兼容提供了可能。

    3 HLS 流程

    根據媒體流的生成及流向，HLS的結構可劃分為如下幾個部分：

    序號

    說明

    1

    Audio/Video 視頻源可以是任意格式，可以是離線文件或實時碼流。

    2

    接收到視頻源后，Media 將源視頻轉碼成HLS支持的編碼格式和封裝格式，根據需求可輸出多個碼率分別送至 ，在中被切分成指定大小或時間長度的TS切片，并生成索引文件M3U8。

    3

    是一個HTTP文件服務器，負責將流媒體文件推送出去或響應客戶端的請求。客戶端只要訪問一級M3U8文件路徑就能自動播放HLS視頻流了。

    4 M3U8文件簡介

    4.1 M3U文件標簽及屬性說明

    M3U文件中可以包含多個tag，每個tag的功能和屬性如下：

    標簽

    說明

    #

    每個M3U文件第一行必須是這個tag，起到標示作用。其格式如下：

    #

    #

    指定每個媒體段(ts)的持續時間，這個僅對其后面的URI有效，每兩個媒體段URI間被這個tag分隔開，其格式如下：

    #:,

    (a) 表示持續的時間（秒）必須是整數，如果版本在3以上可以是浮點數。

    (b) title是下載資源的url。

    示例：

    #:9.009,

    #EXT-X-

    表示媒體段是一個媒體URI資源中的一段，只對其后的media URI有效，格式如下：

    #EXT-X-:[@o]

    (a) 其中n表示這個區間的大小。

    (b) o表在URI中的。

    這個標簽出現在版本4中。

    #EXT-X-

    指定最大的媒體段時間長（秒）。所以#中指定的時間長度必須小于或是等于這個最大值。這個tag在整個文件中只能出現一 次（在嵌套的情況下，一般有真正ts url的m3u8才會出現該tag）。格式如下：

    #EXT-X-:

    (a) s表示最大的秒數。

    示例：

    #EXT-X-:10

    #EXT-X-MEDIA-

    每一個media URI 在 中只有唯一的序號，相鄰之間序號+1。格式如下：

    #EXT-X-MEDIA-:

    (a) 一個media URI并不是必須要包含的，如果沒有，默認為0。

    示例：

    #EXT-X-MEDIA-:2680

    #EXT-X-KEY

    表示怎么對media 進行解碼。其作用范圍是下次該tag出現前的所有media URI，格式如下：

    #EXT-X-KEY:

    (a) NONE 或者 AES-128。

    如果是NONE，則URI以及IV屬性必須不存在，如果是AES-128( )，則URI必須存在，IV可以不存在。

    對于AES-128的情況，和URI屬性共同表示了一個key文件，通過URI可以獲得這個key，如果沒有IV（ ）,則使用序列號作為IV進行編解碼，將序列號的高位賦到16個字節的中，左邊補0；如果有IV，則將改值當成16個字節的16進制數。

    示例：

    #EXT-X-KEY:=AES-128,URI=""

    #EXT-X--DATE-TIME

    將一個絕對時間或是日期和一個媒體段中的第一個相關聯，只對下一個meida URI有效，格式如下：

    #EXT-X--DATE-TIME:

    示例：

    #EXT-X--DATE-TIME:2010-02-19T14:54:23.031+08:00

    #EXT-X-ALLOW-CACHE

    是否允許做cache，這個可以在文件中任意地方出現，并且最多出現一次，作用效果是所有的媒體段。格式如下：

    #EXT-X-ALLOW-CACHE:

    #EXT-X--TYPE

    提供關于的可變性的信息， 這個對整個文件有效，是可選的，格式如下：

    #EXT-X--TYPE:

    (a) 如果是VOD，則服務器不能改變 文件。

    (b) 如果是EVENT，則服務器不能改變或是刪除文件中的任何部分，但是可以向該文件中增加新的一行內容。

    #EXT-X-

    表示的末尾了，它可以在中任意位置出現，但是只能出現一個，格式如下：

    #EXT-X-

    EXT-X-MEDIA

    被用來在中表示相同內容的不用語種/譯文的版本，比如可以通過使用3個這種tag表示3中不用語音的音頻，或者用2個這個tag表示不同角度的video在中。這個標簽是獨立存在的，其格式如下：

    #EXT-X-MEDIA:：該屬性列表中包含：URI、TYPE、GROUP-ID、、NAME、、。

    (a) URI：如果沒有，則表示這個tag描述的可選擇版本在主的EXT-X--INF中存在;

    (b) TYPE:AUDIO and VIDEO;

    (c) GROUP-ID:具有相同ID的MEDIA tag，組成一組樣式；

    (d) ：確定使用的主要語言。

    (e) NAME：人類可讀的語言的翻譯。

    (f) ： YES或是NO，默認是No，如果是YES，則客戶端會以這種選項來播放，除非用戶自己進行選擇。

    (g) ：YES或是NO，默認是No，如果是YES，則客戶端會根據當前播放環境來進行選擇（用戶沒有根據自己偏好進行選擇的前提下）。

    #EXT-X--INF

    指定一個包含多媒體信息的 media URI 作為，一般做M3U8的嵌套使用，它只對緊跟后面的URI有效建立索引自動標記文件，格式如下：

    #EXT-X--INF:

    有以下屬性：

    (a) ：帶寬，必須有。

    (b) -ID：該值是一個十進制整數，惟一地標識一個在文件范圍內的特定的描述。一個 文件中可能包含多個有相同ID的此tag。(這個屬性在后面的協議版本廢除了)

    (c) ：指定流的編碼類型，不是必須的。

    (d) ：分辨率。

    (e) AUDIO：這個值必須和AUDIO類別的“EXT-X-MEDIA”標簽中“GROUP-ID”屬性值相匹配。

    (f) VIDEO：這個值必須和VIDEO類別的“EXT-X-MEDIA”標簽中“GROUP-ID”屬性值相匹配。

    示例：

    #EXT-X--INF:-ID=1, =, =

    .M3U8

    4.2 M3U8結構

    M3U8文件其實就是以UTF-8編碼的M3U文件，該文件本身不能播放，只是用于存放待播放視頻流的基本信息。

    如果你的視頻具備流切換功能，處于不同的帶寬、不同的網速播放不同清晰度的視頻流，這樣只能的流切換可以保證用戶感覺到非常流暢的觀影體驗，同時不同的設備也可以作為選擇的條件，比如視網膜屏可以在網速良好的情況下播放清晰度更高的視頻流。

    這種功能的實現在于，索引文件的特殊結構。

    如上圖所示，客戶端播放HLS視頻流的邏輯其實非常簡單，先下載一級Index file，它里面記錄了二級索引文件（-A、-B、-C）的地址，然后客戶端再去下載二級索引文件，二級索引文件中又記錄了TS文件的下載地址，這樣客戶端就可以按順序下載TS視頻文件并連續播放。

    (1) HLS有兩級索引：

    (a) 第一級索引存放的是不同碼率的HLS源的M3U8地址，也就是二級索引文件的地址。

    (b) 第二級索引則記錄了同一碼率下TS切片序列的下載地址。

    客戶端獲取一級M3U8文件后，根據自己的帶寬，去下載相應碼率的二級索引文件，然后再按二級索引文件的切片順序下載并播放TS文件序列。

    4.3 HLS 會話模式

    模式

    說明

    VOD

    點播VOD的特點就是當前時間點可以獲取到所有index文件和ts文件，二級index文件中記錄了所有ts文件的地址。這種模式允許客戶端訪問全部內容。

    LIVE

    Live 模式就是實時生成M3u8和ts文件。它的索引文件一直處于動態變化的，播放的時候需要不斷下載二級index文件，以獲得最新生成的ts文件播放視頻。如果一個二級index文件的末尾沒有#EXT-X-標志，說明它是一個Live視頻流。

    這種類型通過向索引文件添加媒體地址可以很容易的轉化為VOD類型。在轉化時不要移除原來舊的源，而是通過添加一個 #ET-X-標記來終止實時事件。轉化時如果你的索引文件中包含 EXT-X--TYPE標簽，你需要將值從EVENT改為 VOD。

    客戶端在播放VOD模式的視頻時其實只需要下載一次一級index文件和二級index文件就可以得到所有ts文件的下載地址，除非客戶端進行比特率切換，否則無需再下載任何index文件，只需順序下載ts文件并播放就可以了。但是Live模式下略有不同，因為播放的同時，新ts文件也在被生成中，所以客戶端實際上是下載一次二級index文件，然后下載ts文件，再下載二級index文件（這個時候這個二級index文件已經被重寫，記錄了新生成的ts文件的下載地址）,再下載新ts文件，如此反復進行播放。

    4.4 索引文件分析

    4.4.1 一級索引文件格式

    第一級索引存放的是不同碼率的HLS源的M3U8地址，也就是二級索引文件的地址。

    1. #EXTM3U
    2. #EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=1, BANDWIDTH=500000, RESOLUTION=720x480
    3. mid_video_index.M3U8
    4. #EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=1, BANDWIDTH=800000, RESOLUTION=1280x720
    5. wifi_video_index.M3U8
    6. #EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=1, BANDWIDTH=3000000, CODECS="avc1.4d001e,mp4a.40.5", RESOLUTION=1920x1080
    7. h264main_heaac_index.M3U8
    8. #EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=1, BANDWIDTH=64000, CODECS="mp4a.40.5"
    9. aacaudio_index.M3U8

    #

    格式標簽，標明該文件是一個 M3U播放列表文件，必須存在于一二級列表的第一行。

    #EXT-X--INF

    特定流標簽，指示了該流的格式信息：

    (a) -ID節目ID，一般不用考慮；

    (b) ：指定流的帶寬；

    (c) ：視頻分辨率；如果存在音頻分級，則需指定音頻的編碼格式，如上例中的最后兩項；

    (d) -INF的下一行是二級index文件的路徑，可以用相對路徑也可以用絕對路徑。例子中用的是相對路徑。這個文件中記錄了不同比特率視頻流的二級index文件路徑，客戶端可以自己判斷自己的現行網絡帶寬，來決定播放哪一個視頻流。也可以在網絡帶寬變化的時候平滑切換到和帶寬匹配的視頻流。

    4.4.2 二級索引文件格式

    第二級索引則記錄了同一碼率下TS切片序列的下載地址。

    (1) VOD形式

    點播VOD的特點就是當前時間點可以獲取到所有index文件和ts文件，二級index文件中記錄了所有ts文件的地址。這種模式允許客戶端訪問全部內容。

    下面的例子中就是一個點播模式下的m3u8的結構。

    1. #EXTM3U
    2. #EXT-X-TARGETDURATION:10
    3. #EXT-X-VERSION:3
    4. #EXT-X-PLAYLIST-TYPE:VOD
    5. #EXTINF:9.009,
    6. http://media.example.com/first.ts
    7. #EXTINF:9.009,
    8. http://media.example.com/second.ts
    9. #EXTINF:3.003,
    10. http://media.example.com/third.ts
    11. #EXT-X-ENDLIST

    #

    格式標簽，標明該文件是一個 M3U播放列表文件，必須存在于一二級列表的第一行。

    #EXT-X--TYPE

    #EXT-X--TYPE:VOD的意思是當前的視頻流并不是一個直播流，而是點播流，換句話說就是該視頻的全部的ts文件已經被生成好了。

    #EXT-X-

    表示切片的最大時長，單位是秒。#EXT-X-:10表示列表中表示的每個切片時長不超過10秒。

    #EXT-X-

    表示協議兼容性版本。

    #

    切片的實際時長，若要求取整，則其數值不能大于EXT-X-的值。

    對應的切片文件(路徑)，可以是絕對路徑，也可以是相對路徑。

    #EXT-X-

    表示整個碼流的結束，不再向后附加新的切片列表。有這個標志同時也說明當前的流是一個非直播流。

    (2) Live形式

    Live 模式就是實時生成M3u8和ts文件。它的索引文件一直處于動態變化的，播放的時候需要不斷下載二級index文件，以獲得最新生成的ts文件播放視頻。如果一個二級index文件的末尾沒有#EXT-X-標志，說明它是一個Live視頻流。

    1. #EXT-X-VERSION:3
    2. #EXT-X-TARGETDURATION:8
    3. #EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:2680
    4.  
    5. #EXTINF:7.975,
    6. https://priv.example.com/fileSequence2680.ts
    7. #EXTINF:7.941,
    8. https://priv.example.com/fileSequence2681.ts
    9. #EXTINF:7.975,
    10. https://priv.example.com/fileSequence2682.ts

    #EXT-X-MEDIA-

    媒體序列號，表示出現在當前M3U8文件中的第一個的序列號。

    Live形式的M3U8一般用于直播，列表中的文件數有限制，推薦配置中是3個，服務端會實時更新該列表，刪除最開始的，并向后面添加新生成的。因此，這種模式下，當網絡帶寬不足時，客戶端來不及下載新的M3U8和對應的切片文件，會導致切片丟失，播放卡頓。

    (3) 加密形式：

    1. #EXTM3U
    2. #EXT-X-VERSION:3
    3. #EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:7794
    4. #EXT-X-TARGETDURATION:15
    5.  
    6. #EXT-X-KEY:METHOD=AES-128,URI="https://priv.example.com/key.php?r=52"
    7.  
    8. #EXTINF:2.833,
    9. http://media.example.com/fileSequence52-A.ts
    10. #EXTINF:15.0,
    11. http://media.example.com/fileSequence52-B.ts
    12. #EXTINF:13.333,
    13. http://media.example.com/fileSequence52-C.ts
    14.  
    15. #EXT-X-KEY:METHOD=AES-128,URI="https://priv.example.com/key.php?r=53"
    16.  
    17. #EXTINF:15.0,
    18. http://media.example.com/fileSequence53-A.ts

    HLS可以被加密。客戶端通過讀取M3U8文件中的#EXT-X_KEY標簽可以獲取解密的密鑰。EXT-X-KEY指示的密鑰信息作用于當前EXT-X-KEY標簽至下一個EXT-X-KEY標簽(若沒有下一個，則到最后一個)之間的所有。指示加密算法，可用的取值有NONE、AES-128和-AES，NONE表示不加密。URI指示獲取密鑰的路徑，該項不可省略，除非為NONE。

    5 流測試網址

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