什么是HLS (HTTP直播)?

HTTP直播(HLS)执行摘要

HTTP直播(或HLS)是一种自适应流媒体创建的通信协议 Apple 与iOS和Apple TV设备以及在雪豹或更高版本中运行OSX的mac进行通信. HLS既可以发布直播文件，也可以发布点播文件，是苹果设备上唯一可自适应流媒体的技术, 流媒体发布商日益重要的目标细分是什么.

HLS在流媒体服务器中得到了广泛的支持，比如 Adobe, 微软, 职业, and Wowza，以及在分销平台上的实时传输功能 Akamai. iOS设备的普及以及与分销相关的技术支持也增加了对玩家端的支持, 最明显的是来自谷歌的Android 3.0.

在苹果应用商店, 如果你制作的应用程序提供的视频超过10分钟或大于5MB的数据, 你必须使用 HTTP直播，并提供至少一个64Kbps或更低带宽的流. 任何通过网站或应用瞄准iOS设备的流媒体发行商都应该了解HLS的基础知识及其实现方式.

HLS如何运作

在高水平上, HLS works like all 自适应流媒体 technologies; you create multiple files for distribution to the player, 哪个可以自适应地改变流以优化播放体验. 作为基于http的技术, 不需要流服务器, 所以所有的切换逻辑都取决于玩家.

分发给HLS客户端, 您以不同的数据速率将源编码为多个文件，并将它们分成短块, 通常在5-10秒之间. 将这些文件与基于文本的清单文件一起加载到HTTP服务器上 .M3U8扩展，指导玩家额外的清单文件为每个编码流.

图1. HLS使用多个编码文件和索引文件，将播放器引导到不同的流和这些流中的音频/视频数据块.

播放器监控不断变化的带宽条件. 如果这些决定了流的变化, 播放器检查原始清单文件的位置额外的流, 然后是流特定的清单文件，用于下一个视频数据块的URL. 流切换通常是无缝的观众.

HLS文件准备

HLS目前支持 H.264 视频使用基线配置文件到3级.iPhone和iPod Touch客户端为0，主配置文件级别为3.iPad 1和iPad 2各1个. 音频可以是HE-AAC或AAC-LC，最高48 khz，立体声. 单独的清单文件详细说明了编码期间使用的配置文件，因此播放器将只选择和检索兼容的流. 这允许生产者创建一组HLS文件，将服务于iPhone/iPod touch设备与基线流和ipad与流编码使用Main配置文件.

虽然使用H编码.264 video codec and AAC audio codec, 音频/视频流必须在MPEG-2传输流中被分割成块 .ts扩展. 然后将所有文件上传到HTTP服务器以进行部署. 在实际场景中， .Ts块被连续添加，并且 .M3U8清单文件不断更新可选流和文件块的位置.

在为HLS生成文件之前，应该通读一遍 Apple的技术说明:HTTP直播流媒体的推荐编码设置, 其中包含详细的推荐配置(分辨率, 数据速率, 关键帧间隔)分发4:3和16:9视频到所有兼容的iDevice和Apple TV播放器. 为了补充这些数据，您还应该查看自适应流在现场, 其中详细说明了几个发布者在为HLS分发生成文件时使用的配置.

HLS中的内容保护/封闭字幕

HLS本身不支持数字版权管理(DRM)，不过您可以加密数据并使用HTTPS身份验证提供密钥访问. 有几个第三方DRM解决方案可用，包括来自 AuthenTec, SecureMedia, and 都. HLS可以支持MPEG-2传输流中包含的封闭字幕.

部署HLS流

Delivery via HTTP has several advantages; 不需要流服务器 and the audio/video chunks should leverage HTTP caching servers located in the premises of internet service providers, 移动电话运营商, 以及其他组织, 哪些方法可以提高从这些缓存中获得的视频质量. HTTP内容也应该通过大多数防火墙.

苹果公司建议使用 HTML5 video标签，用于在网站上部署HLS视频.

在播放端

在电脑和iPad设备上, Safari浏览器可以在网页中播放HLS流, Safari在iphone和iPod touch设备上推出了全屏媒体播放器. 从版本2开始，所有Apple TV设备都包含HTTP直播客户端.

生产HLS

As discussed, the HLS experience has two components; a set of chunked files in .Ts格式和所需的清单文件. 在随需应变的环境中，您可以使用任何独立的H.264编码工具，具有最新版本的索伦森挤压提供多文件HLS编码模板. 最近，Telestream更新了集包括命令行HLS多个文件创建. 提供的云编码服务编码.com 通常也可以生成hls兼容的文件.

一旦你有了编码流，你就可以使用苹果的工具来创建分块文件和播放列表. 以下是 HLS工具可从Apple下载:

媒体流分段-输入MPEG-2传输流并产生块 .Ts文件和索引文件. 它还可以加密媒体并生成加密密钥.
媒体文件分割器-输入H.264文件并生成块 .Ts文件和索引文件. 它还可以加密媒体并生成加密密钥.
变体播放列表创建器-编译由媒体流或媒体文件分段器创建的单个索引文件到一个母版 .标识备用流的M3U8文件.
元数据标签生成器-创建ID3元数据标签，可以写入文件或插入到传出流段.
媒体流验证器-检查索引文件、流替换和块.ts文件以验证HLS兼容性.

对于实时HLS分发，您需要一个编码工具，可以将文件编码为HLS.264格式，创建MPEG-2传输流块，并创建和更新清单文件. 当苹果在2009年首次发布HLS时, only two live encoders were available; one each from Inlet (now Cisco), Envivio. 现在，大多数编码硬件供应商也提供实时的hls兼容产品，包括数字急流, 基本技术, Haivision, Seawell网络, and ViewCast.

实时传输

另一种向兼容hls的播放器提供直播或点播流的方法是通过传输, 哪些是由多个流媒体服务器供应商和cdn提供的. 具体来说，这些服务器输入一个H.264-stream最初与Flash或Silverlight(或其他格式)兼容，然后动态地将文件重新包装成所需的MPEG-2传输流块，并创建所需的manifest文件.

基于服务器的实现包括:

Akamai还提供“在网络中”重新包装H.264个HLS部署的输入文件.

在这些应用中, 任何可以向服务器提供多个输入流的实时编码工具, 就像 Adobe Flash Live Media Encoder， Haivision, 微软表达式编码器Pro, or Telestream Wirecast，可作为包括HLS在内的多平台自适应分发的编码前端.

图2. 微软的Transform Manager输入silverlight兼容的流并产生HLS兼容的输出.