HLS的M3U8文件介绍

HLS的M3U8文件介绍

HLS (HTTP Live Streaming)是Apple的动态码率自适应技术。主要用于PC和Apple终端的音视频服务。

相较于实时传输协议（RTP)，HLS可以穿过任何允许HTTP数据通过的防火墙或者代理服务器，它也很容易使用内容分发网络来传输媒体流，因而得到了广泛的应用。

今天就让我们了解一下HLS中的M3U8文件吧！

一、 HLS与M3U8的关系

HLS（全称：Http Live Streaming）是由Apple公司定义的用于实时流传输的协议，HLS基于HTTP协议实现，传输内容包括两部分，一是M3U8描述文件，二是TS媒体文件。

二、 M3U8文件概念

M3U8文件是指UTF-8编码格式的M3U文件。M3U文件是记录了一个索引纯文本文件，打开它时播放软件并不是播放它，而是根据它的索引找到对应的音视频文件的网络地址进行在线播放。

三、 M3U8文件详解

如下图所示，客户端播放HLS视频流的逻辑其实非常简单，HLS中的index文件就是m3u8的文件，先下载一级Index file，它里面记录了二级索引文件（Alternate-A、Alternate-B、Alternate-C）的地址，然后客户端再去下载二级索引文件，二级索引文件中又记录了TS文件的下载地址，这样客户端就可以按顺序下载TS视频文件并连续播放。

如下，HLS的M3U8文件中bandwidth指定视频流的比特率，PROGRAM-ID无用无需关注，每一个#EXT-X-STREAM-INF的下一行是二级index文件的路径，可以用相对路径也可以用绝对路径。例子中用的是相对路径。这个文件中记录了不同比特率视频流的二级index文件路径，客户端可以自己判断自己的现行网络带宽，来决定播放哪一个视频流。也可以在网络带宽变化的时候平滑切换到和带宽匹配的视频流。

#EXTM3U

#EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=1,BANDWIDTH=1064000

1000kbps.m3u8

#EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=1,BANDWIDTH=564000

500kbps.m3u8

#EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=1,BANDWIDTH=282000

250kbps.m3u8

#EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=1,BANDWIDTH=2128000

2000kbps.m3u8

如下M3U8文件，二级文件实际负责给出ts文件的下载地址，这里同样使用了相对路径。#EXTINF表示每个ts切片视频文件的时长。#EXT-X-TARGETDURATION指定当前视频流中的切片文件的最大时长，也就是说这些ts切片的时长不能大于#EXT-X-TARGETDURATION的值。#EXT-X-PLAYLIST-TYPE:VOD的意思是当前的视频流并不是一个直播流，而是点播流，换句话说就是该视频的全部的ts文件已经被生成好了，#EXT-X-ENDLIST这个表示视频结束，有这个标志同时也说明当前的流是一个非直播流。

#EXTM3U

#EXT-X-PLAYLIST-TYPE:VOD

#EXT-X-TARGETDURATION:10

#EXTINF:10,

2000kbps-00001.ts

#EXTINF:10,

2000kbps-00002.ts

#EXTINF:10,

2000kbps-00003.ts

#EXTINF:10,

2000kbps-00004.ts

#EXTINF:10,

... ...

#EXTINF:10,

2000kbps-00096.ts

#EXTINF:10,

2000kbps-00097.ts

#EXTINF:10,

2000kbps-00098.ts

#EXTINF:10,

2000kbps-00099.ts

#EXTINF:10,

2000kbps-00100.ts

#ZEN-TOTAL-DURATION:999.66667

#ZEN-AVERAGE-BANDWIDTH:2190954

#ZEN-MAXIMUM-BANDWIDTH:3536205

#EXT-X-ENDLIST

四、播放模式区别与应用场景

1. 点播VOD的特点是当前时间点可以获取到所有index文件和ts文件，二级index文件中记录了所有ts文件的地址。这种模式允许客户端访问全部内容。上面的m3u8文件详解例子就是一个点播模式下的m3u8的结构。
2. Live 模式是实时生成M3u8和ts文件。它的索引文件一直处于动态变化的，播放的时候需要不断下载二级index文件，以获得最新生成的ts文件播放视频。如果一个二级index文件的末尾没有#EXT-X-ENDLIST标志，说明它是一个Live视频流。

五、工作原理

1. 点播M3U8工作原理

客户端在播放VOD模式的视频时其实只需要下载一次一级index文件和二级index文件就可以得到所有ts文件的下载地址，除非客户端进行比特率切换，否则无需再下载任何index文件，只需顺序下载ts文件并播放就可以了。

1. HLS直播M3U8工作原理

Live模式下略有不同，因为播放的同时，新ts文件也在被生成中，所以客户端实际上是下载一次二级index文件，然后下载ts文件，再下载二级index文件（这个时候这个二级index文件已经被重写，记录了新生成的ts文件的下载地址），再下载新ts文件，如此反复进行播放。