常见格式分析 --- hls和m3u8

hls和m3u8是干什么，
我们打开的在线视频播放功能很多都是m3u8格式，还有摄像头监控的web播放视频的格式

hls是HLS（HTTP Live Streaming，HTTP实时流媒体）是一种基于HTTP的流媒体传输协议，由苹果公司（Apple）推出。
M3U8 是一种基于文本的播放列表文件格式，常用于描述音视频内容的存储位置和播放顺序。它是 M3U（MP3 URL）的扩展，专门用于支持UTF-8编码。M3U8文件广泛应用于 HTTP Live Streaming (HLS) 协议中，作为流媒体播放列表的核心，帮助播放器在播放过程中加载和播放音视频片段。

HLS的工作流程：
视频准备和切片：

视频源被分割成多个小的 .ts 片段，每个片段通常持续10秒左右。这些片段会存储在服务器上。
生成播放列表：

创建一个或多个 .m3u8 播放列表文件，指明每个片段的URL和媒体流的相关信息。
播放：

客户端（例如浏览器、移动设备等）会请求 .m3u8 播放列表，解析列表中的片段信息，按照顺序逐一请求片段进行播放。
如果网络条件变化，播放器会动态选择不同质量的片段进行播放。

m3u8格式
#EXTM3U 这是每个HLS播放列表文件的开始标志。#EXTM3U是M3U播放列表的扩展标识符，表明这个文件是HLS格式的播放列表文件。
#EXT-X-VERSION:3 版本号
#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:0 播放器会从第0个片段开始播放。
#EXT-X-TARGETDURATION:4 每个.ts视频片段的最大时长是4秒（尽管实际时长可能稍短，但绝不会超过4秒）
#EXT-X-DISCONTINUITY 指示播放列表中存在一个时间上的不连续性（即播放器在播放下一个片段时需要跳跃到一个新的时间点）。通常，这意味着播放列表中有不同编码设置、不同分辨率或不同码率的片段，播放器需要调整或重新同步播放。它通常出现在流的切换点。
#EXTINF:3.924, no desc 是每个视频片段的信息标记。后面跟着的是该片段的时长（单位为秒）。在这个例子中，3.924表示该片段的持续时间是3.924秒。后面的“no desc”是该片段的描述，通常用于标记信息或附加数据，但在这里没有具体描述。
0.ts?hls_ctx=45ec9e52eec247d49f7f682d5109f53a 1这是视频片段的URL，0.ts是视频片段的文件名（通常是视频数据的实际内容）。?hls_ctx=45ec9e52eec247d49f7f682d5109f53a是一个查询参数，通常用于传递上下文或身份验证信息，确保请求的合法性或在播放时保持会话状态。
#EXTINF:3.923, no desc
1.ts?hls_ctx=45ec9e52eec247d49f7f682d5109f53a
#EXTINF:3.924, no desc
2.ts?hls_ctx=45ec9e52eec247d49f7f682d5109f53a

为什么需要 #EXT-X-DISCONTINUITY：
不同的编码设置： 比如在播放过程中切换视频分辨率（从 720p 切换到 1080p），编码方式（从 H.264 切换到 HEVC）或者帧率（从 30fps 切换到 60fps）等。播放器需要处理这种变化，并确保视频播放的连续性和流畅性。

广告插入： 例如，视频播放过程中可能插入广告，广告和正常视频内容之间可能会有不同的编码方式或其他设置。通过使用 #EXT-X-DISCONTINUITY，播放器能够理解广告片段的开始和结束，并正确处理时间上的跳跃。

内容切换： 比如一些直播流中的内容切换，可能会导致时间戳不一致或片段播放顺序不完全连续。通过这个指令，播放器能正确处理和播放。

 

HLS的优缺点：
优点：
跨平台兼容性强：HLS支持的设备范围非常广泛，尤其在苹果设备中表现优越。HLS支持所有的苹果设备（如iPhone、iPad、Apple TV等），也可以在Android、Windows和Mac等设备上通过各种播放器（如VLC、JWPlayer等）进行播放。
自适应码率流：支持根据网络条件动态调整视频质量，保证了流畅的播放体验。
简单易用：基于HTTP的传输，部署简单，且与现有的Web基础设施兼容。
支持加密：可以对内容进行AES加密保护，确保流媒体的安全性。
缺点：
延迟较高：HLS的传输是基于小的文件片段（如 .ts 文件），并且通常有几秒钟的延迟，这对实时直播场景可能不理想。
不适合低延迟应用：相比于其他协议（如WebRTC），HLS的延迟相对较高，一般在6-30秒之间，不适合低延迟实时应用（如互动直播、视频通话等）。
片段大小：每个视频片段的大小通常较小，因此对于长时间播放的视频，可能会有较多的请求。

总结：
HLS是一种非常适用于流媒体内容传输的协议，尤其是在移动设备和网络不稳定的环境下。其自适应比特率的特性和良好的跨平台支持，使得HLS成为互联网视频流媒体传输的主流选择之一。尽管它存在一定的延迟和一些局限性，但在大多数场景下（如直播、点播）表现优异。