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  • 基于HLS(HTTP Live Streaming)的视频直播分析与实现

    转自:http://www.cnblogs.com/haibindev/archive/2013/01/30/2880764.html

    HLS(HTTP Live Streaming)的分析:

    HTTP Live Streaming(HLS)是苹果公司(Apple Inc.)实现的基于HTTP的流媒体传输协议,可实现流媒体的直播和点播,主要应用在iOS系统,为iOS设备(如iPhone、iPad)提供音视频直播和点播方案。HLS点播,基本上就是常见的分段HTTP点播,不同在于,它的分段非常小。要实现HLS点播,重点在于对媒体文件分段,目前有不少开源工具可以使用,这里我就不再讨论,只谈HLS直播技术。

      相对于常见的流媒体直播协议,例如RTMP协议、RTSP协议、MMS协议等,HLS直播最大的不同在于,直播客户端获取到的,并不是一个完整的数据流。HLS协议在服务器端将直播数据流存储为连续的、很短时长的媒体文件(MPEG-TS格式),而客户端则不断的下载并播放这些小文件,因为服务器端总是会将最新的直播数据生成新的小文件,这样客户端只要不停的按顺序播放从服务器获取到的文件,就实现了直播。由此可见,基本上可以认为,HLS是以点播的技术方式来实现直播。由于数据通过HTTP协议传输,所以完全不用考虑防火墙或者代理的问题,而且分段文件的时长很短,客户端可以很快的选择和切换码率,以适应不同带宽条件下的播放。不过HLS的这种技术特点,决定了它的延迟一般总是会高于普通的流媒体直播协议。

    要实现HTTP Live Streaming直播,需要研究并实现以下技术关键点:

    1. 采集视频源和音频源的数据
    2. 对原始数据进行H264编码和AAC编码
    3. 视频和音频数据封装为MPEG-TS包
    4. HLS分段生成策略及m3u8索引文件
    5. HTTP传输协议
    通过以上分析,实现HLS LiveEncoder直播编码器,其逻辑和流程基本上很清楚了:分别开启音频与视频编码线程,通过DirectShow(或其他)技术来实现音视频采集,随后分别调用libx264和libfaac进行视频和音频编码。两个编码线程实时编码音视频数据后,根据自定义的分片策略,存储在某个MPEG-TS格式分段文件中,当完成一个分段文件的存储后,更新m3u8索引文件。如下图所示:
     

     
    上图中HLSLiveEncoder当收到视频和音频数据后,需要首先判断,当前分片是否应该结束,并创建新分片,以延续TS分片的不断生成。需要注意的是,新的分片,应当从关键帧开始,防止播放器解码失败。
     
     
    系统总体框架图:

    HLS分段生成策略和m3u8:

    分段策略

    • HLS的分段策略,基本上推荐是10秒一个分片,当然,具体时间还要根据分好后的分片的实际时长做标注
    • 通常来说,为了缓存等方面的原因,在索引文件中会保留最新的三个分片地址,以类似“滑动窗口”的形式,进行更新。

     m3u8文件简介

      m3u8,是HTTP Live Streaming直播的索引文件。m3u8基本上可以认为就是.m3u格式文件,区别在于,m3u8文件使用UTF-8字符编码。

    [plain] view plaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
    1. #EXTM3U                     m3u文件头,必须放在第一行  
    2. #EXT-X-MEDIA-SEQUENCE       第一个TS分片的序列号  
    3. #EXT-X-TARGETDURATION       每个分片TS的最大的时长  
    4. #EXT-X-ALLOW-CACHE          是否允许cache  
    5. #EXT-X-ENDLIST              m3u8文件结束符  
    6. #EXTINF                     extra info,分片TS的信息,如时长,带宽等  


    m3u8索引文件示例如下:

    [plain] view plaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
    1. #EXTM3U  
    2. #EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:0  
    3. #EXT-X-TARGETDURATION:10  
    4. #EXTINF:10,  
    5. live_00000_.ts  
    6. #EXTINF: 10,  
    7. live_00001_.ts  
    8. #EXTINF: 10,  
    9. live_00002_.ts  
    10. #EXTINF: 10,  
    11. live_00003_.ts  
    12. #EXTINF: 10,  
    13. live_00004_.ts  
    14. #EXTINF: 10,  
    15. live_00005_.ts  
    16. #EXTINF: 10,  
    17. live_00006_.ts  
    18. #EXTINF: 10,  
    19. live_00007_.ts  
    20. #EXTINF: 10,  
    21. live_00008_.ts  
    22. #EXTINF: 10,  
    23. live_00009_.ts  
    24. #EXT-X-ENDLIST  
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/yulang314/p/3726632.html
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