HLS（HTTP Live Streaming）协议之m3u8文件生成方式

时间：2016-01-20 12:36:34 收藏：0 阅读：7766

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。包括一个m3u(8)的索引文件，TS媒体分片文件和key加密串文件。

HLS的关键其实是生成m3u8索引文件和TS媒体分片，下面我将通过以下几个步骤讲述m3u8及TS媒体分片的生成：

第一步---获取TS文件：

TS(Transport Stream)既传输流，标准制定于mpeg2文档协议中，当时TS格式主要是为了数字电视传输而制定，制定的年限相当早，在网上能找到很完备的mpeg2文档介绍。大家可以参考mpege-2文档标准中TS流介绍学习该格式。

现在的我们下载的高清电影以mkv格式居多，早期的的电影可能一rmvb和avi居多，更早的甚至还有mpg格式，现在流行的视频网站下载的视频基本都是flv格式。这些格式都是非TS格式，不过不要紧，现在视频转码的软件也非常多，我们可以通过以下两种方式进行转码。

1，通过格式工厂软件，这是一个比较成熟的软件，网上百度下载即可，不过只有软件，不利于后期源码的直接开发；

　　　　下载地址：http://www.pcfreetime.com/CN/index.html

2，通过ffmpeg进行格式转换，该工程为开源项目，我们在实际开发的过程中可以直接集成该源码，（具体的集成方式该篇文章不讲解，后期将对怎么封装调用ffmpeg做出相应介绍）。目前我们只是想获取TS文件用于生产m3u8索引文件和TS分片而已，直接下载ffmpeg的可执行程序，通过ffmpeg.exe转换即可：

下载地址：http://ffmpeg.org/

通过命令行模式进入到ffmpeg.exe所在的目录，在命令行中输入：ffmpeg.exe -i XXX.flv xxx.ts 即可，如下图：

技术分享

图1

第二步--生成m3u8索引文件和TS媒体分片

1, m3u8 源码下，

下载地址：

https://github.com/johnf/m3u8-segmenter/archive/master.zip 该地址的源码主要是在linux系统编译，不过也能修改成在windows下编译。

windows的源码下载：

官网: http://www.espend.de/artikel/iphone-ipad-ipod-http-streaming-segmenter-and-m3u8-windows.html 源码地址http://code.google.com/p/httpsegmenter/ 不过也要依赖ffmpeg库，稍微修改下即可。

其实以上两个路径的源码其实是一样滴，下面那个是德国人修改写的，看后缀de就知道了，可能需要FQ才能打开。

下面是截取segmenter.c中的代码分片片段：

    do {
        double segment_time = 0.0;
        AVPacket packet;
        double packetStartTime = 0.0;
        double packetDuration = 0.0;
        
        if (!decode_done)
        {
            decode_done = av_read_frame(ic, &packet);
            if (!decode_done)
            {
                if (packet.stream_index != video_index &&
                    packet.stream_index != audio_index)
                {
                    av_free_packet(&packet);
                    continue;
                }
                
                timeStamp = 
                    (double)(packet.pts) * 
                    (double)(ic->streams[packet.stream_index]->time_base.num) /
                    (double)(ic->streams[packet.stream_index]->time_base.den);
                
                if (av_dup_packet(&packet) < 0)
                {
                    fprintf(stderr, "Could not duplicate packet\n");
                    av_free_packet(&packet);
                    break;
                }
                
                insertPacket(streamLace, &packet, timeStamp);
            }
        }
        
        if (countPackets(streamLace) < 50 && !decode_done)
        {
            /* allow the queue to fill up so that the packets can be sorted properly */
            continue;
        }
        
        if (!removePacket(streamLace, &packet))
        {
            if (decode_done)
            {
                /* the queue is empty, we are done */
                break;
            }
            
            assert(decode_done);
            continue;
        }
        
        packetStartTime = 
            (double)(packet.pts) * 
            (double)(ic->streams[packet.stream_index]->time_base.num) /
            (double)(ic->streams[packet.stream_index]->time_base.den);
        
        packetDuration =
            (double)(packet.duration) *
            (double)(ic->streams[packet.stream_index]->time_base.num) /
            (double)(ic->streams[packet.stream_index]->time_base.den);
        
#if !defined(NDEBUG) && (defined(DEBUG) || defined(_DEBUG))
        if (av_log_get_level() >= AV_LOG_VERBOSE)
            fprintf(stderr,
                    "stream %i, packet [%f, %f)\n",
                    packet.stream_index,
                    packetStartTime,
                    packetStartTime + packetDuration);
#endif

        segment_duration = packetStartTime + packetDuration - prev_segment_time;

        // NOTE: segments are supposed to start on a keyframe.
        // If the keyframe interval and segment duration do not match
        // forcing the segment creation for "better seeking behavior"
        // will result in decoding artifacts after seeking or stream switching.
        if (packet.stream_index == video_index && (packet.flags & AV_PKT_FLAG_KEY || strict_segment_duration)) {
            segment_time = packetStartTime;
        }
        else if (video_index < 0) {
            segment_time = packetStartTime;
        }
        else {
            segment_time = prev_segment_time;
        }

        if (segment_time - prev_segment_time + segment_duration_error_tolerance >
            target_segment_duration + extra_duration_needed) 
        {
            avio_flush(oc->pb);
            avio_close(oc->pb);

            // Keep track of accumulated rounding error to account for it in later chunks.
            segment_duration = segment_time - prev_segment_time;
            rounded_segment_duration = (int)(segment_duration + 0.5);
            extra_duration_needed += (double)rounded_segment_duration - segment_duration;

            updatePlaylist(playlist,
                           playlist_filename,
                           output_filename,
                           output_index,
                           rounded_segment_duration);
            
            _snprintf(output_filename, strlen(output_prefix) + 15, "%s-%u.ts", output_prefix, ++output_index);
            if (avio_open(&oc->pb, output_filename, AVIO_FLAG_WRITE) < 0) {
                fprintf(stderr, "Could not open ‘%s‘\n", output_filename);
                break;
            }

            // close when we find the ‘kill‘ file
            if (kill_file) {
                FILE* fp = fopen("kill", "rb");
                if (fp) {
                    fprintf(stderr, "user abort: found kill file\n");
                    fclose(fp);
                    remove("kill");
                    decode_done = 1;
                    removeAllPackets(streamLace);
                }
            }
            prev_segment_time = segment_time;
        }

        ret = av_interleaved_write_frame(oc, &packet);
        if (ret < 0) {
            fprintf(stderr, "Warning: Could not write frame of stream\n");
        }
        else if (ret > 0) {
            fprintf(stderr, "End of stream requested\n");
            av_free_packet(&packet);
            break;
        }

        av_free_packet(&packet);
    } while (!decode_done || countPackets(streamLace) > 0);

2, 把下载下来的源码直接在vs中编译生成exe即可，如我生成的exe为m3u8.exe：

技术分享

图2

3, 通过命令行进入该目录，并在命令行中输入: m3u8.exe -d 10 -x m3u8list.m3u8 即可生成.m3u8文件和ts分片文件，如图2目录文件的m3u8list.m3u8 和-1.ts、-2.ts和-3.ts文件。

技术分享

图3

4，如以图2的目录列表，直接用VLC播放器就可以播放m3u8list.m3u8文件，用写字板查看m3u8文件内容为：

#EXTM3U
#EXT-X-TARGETDURATION:10
#EXTINF:10,
-1.ts
#EXTINF:10,
-2.ts
#EXTINF:9,
-3.ts
#EXT-X-ENDLIST

好了，大功告成！我们可以直接播放m3u8list.m3u8 和-1.ts、-2.ts、-3.ts文件，也可以直接用http协议传输这些文件，就成了hls协议了