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Rust HTTP Live Stream Library (HLS)

Rust HTTP Live Stream Library

Date:	07/06 2016

介绍

HTTP Live Stream Library (HLS) 是 Apple 开发的基于 HTTP 的串流规范，目前正在申请成为 IETF 组织的标准规范（当前为草案阶段）。

该协议优点:

1. 完全基于 HTTP 协议，意味着可以直接穿越防火墙，浏览器可以直接使用。
2. 视频分片机制有利于大规模的内容分发（这点，其它协议很难做到，比如 RTMP/RTSP ）
3. Apple 移动端 只支持该方案（没有 Flash , 没有 WebRTC ）， 所以如果你想让 Apple 移动端的用户能用上你们的流服务，那么选择 HLS 吧 :))

该协议缺点:

1. 延时高（纯粹就协议设计来讲，如果你架构够好，你完全可以使用 HLS 打造出延时低于 RTMP 的服务出来, 比如 YouTuBe ）
2. 单向流

哪些服务在使用该规范？:

• Youtube , 直播和点播场景均首选 HLS 方案
• TwitchTV , 之前使用的是 RTMP 方案，目前已经过渡到了 HLS 技术方案。

哪些云服务支持该规范？:

• QiNiu
• QCloud
• UCloud
• UpYun
• Aliyun

原理简介

直播模式

Server:

0. 初始化视频片索引文件（比如 live.m3u8 ）。
1. 从视频源收集 视频帧 (AVFrame), 然后对 视频帧 进行编码（比如 H264 ）。
2. 收集固定时长（一般是5秒）的已编码的 视频帧 数据, 合并成一片 MPEG-TS 数据。
3. 将合并完成的 MPEG-TS 片数据存储至 静态文件服务器（或者CDN）。
4. 将已存储的 MPEG-TS 片数据公网访问路径(比如: http://live.com/object/d1162b6b627b8726f91e3d59feaf5db188e95219.ts ) 更新进 M3U8 索引文件。

Client:

0. 下载视频流索引文件 M3U8，获得 MPEG-TS 数据片。
1. 按照索引顺序下载 MPEG-TS 数据片，解码并播放（非 Apple 浏览器，可能需要 JavaScript 来做软解码）。
2. 索引播放完毕，重新下载 M3U8 看是否更新了索引文件，如果更新，则继续重复上述步骤直至索引文件标示 结束 。

点播模式

这个模式没什么好讲的，对视频文件进行解码操作，得到 视频帧，然后后续操作跟 直播 流程一样， 只是对 索引文件 的处理方式不太一样。

已支持标签(TAG)

• #EXTM3U
• #EXT-X-VERSION
• #EXT-X-TARGETDURATION
• #EXT-X-MEDIA-SEQUENCE
• #EXTINF
• #EXT-X-BYTERANGE
• #EXT-X-PLAYLIST-TYPE
• #EXT-X-STREAM-INF
• #EXT-X-ENDLIST

其它不常用的标签（TAG）暂未支持，在可预见的将来也不会考虑。

用例

解析M3U8 Playlist:

extern crate hls;

use std::str::FromStr;
use hls::Playlist;

static Master_Playlist: &'static str = r#"#EXTM3U
#EXT-X-VERSION:3
#EXT-X-TARGETDURATION:12
#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:1
#EXTINF:12.1,Title 1
media-b2000000_1.ts?wowzasessionid=2029972411
#EXTINF:12.1,Title 2
media-b2000000_2.ts?wowzasessionid=2029972411
#EXTINF:12.1,
media-b2000000_3.ts?wowzasessionid=2029972411
#EXTINF:12.1,
media-b2000000_4.ts?wowzasessionid=2029972411
#EXTINF:12.1,
media-b2000000_5.ts?wowzasessionid=2029972411
#EXTINF:12.1,
media-b2000000_6.ts?wowzasessionid=2029972411
#EXTINF:12.1,
media-b2000000_7.ts?wowzasessionid=2029972411
#EXT-X-ENDLIST"#;

fn main() {
    println!("Master Playlist:\n{}\n\n", Master_Playlist);
    let res = Playlist::from_str(Master_Playlist);
    assert_eq!(res.is_ok(), true);

    let playlist = res.unwrap();
    assert_eq!(Master_Playlist, playlist.to_string());
}

创建M3U8 Playlist:

TODO.

参考

• HTTP Live Streaming
• draft-pantos-http-live-streaming , HTTP Live Streaming Internet - Draft
• M3U , A computer file format for a multimedia playlist.
• WebVTT , The Web Video Text Tracks Format

JavaScript HTTP Live Stream Player:

• hls.js , 支持 HLS , 支持 MPEG-2 Transport Stream , MP4 , HLS
• HTML5 Adaptive Streaming Player , 支持 HTML5 , HLS , DASH , MPEG-DASH