HLS

HLS 全称是 HTTP Live Streaming，是一个由 Apple 公司提出的基于 HTTP 的媒体流传输协议，用于实时音视频流的传输。目前 HLS 协议被广泛的应用于视频点播和直播领域。

HLS 通过将整条流切割成一个小的可以通过 HTTP 下载的媒体文件, 然后提供一个配套的媒体列表文件, 提供给客户端, 让客户端顺序地拉取这些媒体文件播放, 来实现看上去是在播放一条流的效果.由于传输层协议只需要标准的 HTTP 协议, HLS 可以方便的透过防火墙或者代理服务器, 而且可以很方便的利用 CDN 进行分发加速, 并且客户端实现起来也很方便。

优缺点

HLS 协议的优点如下：

客户端支持简单, 只需要支持 HTTP 请求即可, HTTP 协议无状态, 只需要按顺序下载媒体片段即可。
使用 HTTP 协议网络兼容性好, HTTP 数据包也可以方便地通过防火墙或者代理服务器, CDN 支持良好。
Apple 的全系列产品支持，不需要安装任何插件就可以原生支持播放 HLS, 目前 Android 也加入了对 HLS 的支持。
自带多码率自适应机制。

HLS 协议的缺点如下：

相比 RTMP 这类长连接协议, 延时较高, 难以用到互动直播场景。
对于点播服务来说, 由于 TS 切片通常较小, 海量碎片在文件分发, 一致性缓存, 存储等方面都有较大挑战。

HLS 协议构成

HLS 由两部分构成，一个是 .m3u8 文件，一个是 .ts 视频文件。每一个 .m3u8 文件，分别对应若干个 ts 文件，这些 ts 文件才是真正存放视频的数据，m3u8 文件只是存放了一些 ts 文件的配置信息和相关路径，当视频播放时，.m3u8 是动态改变的，video 标签会解析这个文件，并找到对应的 ts 文件来播放，所以一般为了加快速度，.m3u8 放在 web 服务器上，ts 文件放在 CDN 上。

HLS 协议视频支持 H.264 格式的编码，支持的音频编码方式是 AAC 编码。HLS 的架构分为三部分：Server，CDN，Client 。即服务器、分发组件和客户端。

服务器用于接收媒体输入流，对它们进行编码，封装成适合于分发的格式，然后准备进行分发。
分发组件为标准的 Web 服务器。它们用于接收客户端请求，传递处理过的媒体，把资源和客户端联系起来。
客户端软件决定请求何种合适的媒体，下载这些资源，然后把它们重新组装成用户可以观看的连续流。

m3u8

.m3u8 文件，其实就是以 UTF-8 编码的 m3u 文件，这个文件本身不能播放，只是存放了播放信息的文本文件：

#EXTM3U                 m3u文件头
#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE   第一个TS分片的序列号
#EXT-X-TARGETDURATION   每个分片TS的最大的时长
#EXT-X-ALLOW-CACHE      是否允许cache
#EXT-X-ENDLIST          m3u8文件结束符
#EXTINF                 指定每个媒体段(ts)的持续时间（秒），仅对其后面的URI有效
mystream-12.ts

HLS 协议的使用也非常便捷，将 m3u8 直接写入到 src 中然后交与浏览器解析，也可以使用 fetch 来手动解析并且获取相关文件：

<video controls autoplay>
  <source
    src="http://devimages.apple.com/iphone/samples/bipbop/masterplaylist.m3u8"
    type="application/vnd.apple.mpegurl"
  />
  <p class="warning">Your browser does not support HTML5 video.</p>
</video>

HLS 详细版的内容比上面的简版多了一个 playlist，也可以叫做 master。在 master 中，会根据网络段实现设置好不同的 m3u8 文件，比如，3G/4G/wifi 网速等。比如，一个 master 文件中为：

#EXTM3U
#EXT-X-VERSION:6
#EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=1,BANDWIDTH=2855600,CODECS="avc1.4d001f,mp4a.40.2",RESOLUTION=960x540
live/medium.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=1,BANDWIDTH=5605600,CODECS="avc1.640028,mp4a.40.2",RESOLUTION=1280x720
live/high.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=1,BANDWIDTH=1755600,CODECS="avc1.42001f,mp4a.40.2",RESOLUTION=640x360
live/low.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=1,BANDWIDTH=545600,CODECS="avc1.42001e,mp4a.40.2",RESOLUTION=416x234
live/cellular.m3u8

以 high.m3u8 文件为例，其内容会包含：

#EXTM3U
#EXT-X-VERSION:6
#EXT-X-TARGETDURATION:10
#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:26
#EXTINF:9.901,
http://media.example.com/wifi/segment26.ts
#EXTINF:9.901,
http://media.example.com/wifi/segment27.ts
#EXTINF:9.501,
http://media.example.com/wifi/segment28.ts

该二级 m3u8 文件也可以称为 media 文件，其有三种类型：

live playlist: 动态列表。顾名思义，该列表是动态变化的，里面的 ts 文件会实时更新，并且过期的 ts 索引会被删除。默认，情况下都是使用动态列表。
event playlist: 静态列表。它和动态列表主要区别就是，原来的 ts 文件索引不会被删除，该列表是不断更新，而且文件大小会逐渐增大。它会在文件中，直接添加 #EXT-X-PLAYLIST-TYPE:EVENT 作为标识。
VOD playlist: 全量列表。它就是将所有的 ts 文件都列在 list 当中。如果，使用该列表，就和播放一整个视频没有啥区别了。它是使用 #EXT-X-ENDLIST 表示文件结尾。

显而易见，HLS 的延时包含了 TCP 握手、m3u8 文件下载与解析、ts 文件下载与解析等多个步骤，可以缩短列表的长度和单个 ts 文件的大小来降低延迟，极致来说可以缩减列表长度为 1，并且 ts 的时长为 1s，但是这样会造成请求次数增加，增大服务器压力，当网速慢时回造成更多的缓冲，所以苹果官方推荐的 ts 时长时 10s，所以这样就会大改有 30s 的延迟。

最近更新于 0001-01-01