IOS端直播技术分析和实现

编程

HTTP Live StreamingHLS)是苹果公司(Apple Inc.)实现的基于HTTP的流媒体传输协议,可实现流媒体的直播和点播,主要应用在iOS系统,为iOS设备(如iPhoneiPad)提供音视频直播和点播方案。HLS点播,基本上就是常见的分段HTTP点播,不同在于,它的分段非常小。要实现HLS点播,重点在于对媒体文件分段,目前有不少开源工具可以使用。图玩智能科技为企业提供专业的直播技术支持,提供直播平台的二次开发服务,欢迎随时咨询www.toivan.com

  相对于常见的流媒体直播协议,例如RTMP协议RTSP协议、MMS协议等,HLS直播最大的不同在于,直播客户端获取到的,并不是一个完整的数据流。HLS协议在服务器端将直播数据流存储为连续的、很短时长的媒体文件(MPEG-TS格式),而客户端则不断的下载并播放这些小文件,因为服务器端总是会将最新的直播数据生成新的小文件,这样客户端只要不停的按顺序播放从服务器获取到的文件,就实现了直播。由此可见,基本上可以认为,HLS是以点播的技术方式来实现直播。由于数据通过HTTP协议传输,所以完全不用考虑防火墙或者代理的问题,而且分段文件的时长很短,客户端可以很快的选择和切换码率,以适应不同带宽条件下的播放。不过HLS的这种技术特点,决定了它的延迟一般总是会高于普通的流媒体直播协议。

  根据以上的了解要实现HTTP Live Streaming直播,需要研究并实现以下技术关键点

  1. 采集视频源和音频源的数据
  2. 对原始数据进行H264编码和AAC编码
  3. 视频和音频数据封装为MPEG-TS
  4. HLS分段生成策略及m3u8索引文件
  5. HTTP传输协议

程序框架与实现          

  通过以上分析,实现HLS LiveEncoder直播编码器,其逻辑和流程基本上很清楚了:分别开启音频与视频编码线程,通过DirectShow(或其他)技术来实现音视频采集,随后分别调用libx264libfaac进行视频和音频编码。两个编码线程实时编码音视频数据后,根据自定义的分片策略,存储在某个MPEG-TS格式分段文件中,当完成一个分段文件的存储后,更新m3u8索引文件。

HLS分段生成策略和m3u8   

1. 分段策略

  • HLS的分段策略,基本上推荐是10秒一个分片,当然,具体时间还要根据分好后的分片的实际时长做标注
  • 通常来说,为了缓存等方面的原因,在索引文件中会保留最新的三个分片地址,以类似滑动窗口的形式,进行更新。

2. m3u8文件简介

  m3u8,是HTTP Live Streaming直播的索引文件。m3u8基本上可以认为就是.m3u格式文件,区别在于,m3u8文件使用UTF-8字符编码。

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