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前言

M3U8 和 HLS 是音视频流媒体领域中常见的技术，广泛应用于在线视频点播（VOD）和直播（Live）场景。M3U8 是一种基于文本的播放列表文件格式，主要用于描述媒体文件的位置和顺序，而 HLS（HTTP Live Streaming）是一种流媒体传输协议，由 Apple 公司提出。HLS 使用 M3U8 文件来管理和播放流媒体内容，能够适应不同的网络环境，实现高质量、低延迟的流媒体传输。

M3U8详解

M3U8 是什么

M3U8 是一种基于文本的文件格式，用于描述音视频文件的播放列表。它是 M3U 文件的一种扩展，M3U 文件主要用于音频播放列表，而 M3U8 则用于音视频流媒体播放。M3U8 文件使用 UTF-8 编码，通常用于 HTTP Live Streaming (HLS) 协议中，作为媒体分片的索引文件。

M3U8 文件的组成部分

一个典型的 M3U8 文件包含多个标签，每个标签都以井号（#）开头。以下是 M3U8 文件的主要组成部分：

1. 文件头

   • #EXTM3U：所有 M3U8 文件的起始标签，表明这是一个 M3U8 文件。

2. 基本标签

   • #EXTINF:<duration>,<title>：描述媒体分片的信息。<duration> 是分片的时长（以秒为单位），<title> 是可选的分片标题。
   • URL：实际媒体文件的位置，通常紧跟在 #EXTINF 标签之后。

3. 可选标签

   • #EXT-X-TARGETDURATION:<seconds>：指定媒体分片的最大时长。
   • #EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:<number>：定义播放列表中第一个分片的序列号。
   • #EXT-X-VERSION:<number>：指定播放列表文件的协议版本。
   • #EXT-X-ALLOW-CACHE:<YES|NO>：指示客户端是否可以缓存播放列表文件。
   • #EXT-X-ENDLIST：指示播放列表的结束，常用于点播流。
   • #EXT-X-KEY:<attributes>：描述用于解密媒体分片的密钥信息，包含多个属性（如方法、URI 等）。
   • #EXT-X-STREAM-INF:<attributes>：用于描述变码率（多码率）流信息，包含分辨率、带宽等属性。

示例 M3U8 文件

#EXTM3U
#EXT-X-VERSION:3
#EXT-X-TARGETDURATION:10
#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:0

#EXTINF:10.0,
http://example.com/segment0.ts
#EXTINF:10.0,
http://example.com/segment1.ts
#EXTINF:10.0,
http://example.com/segment2.ts

#EXT-X-ENDLIST

以上示例展示了一个简单的 M3U8 文件，其中包含版本信息、目标时长、媒体序列号和三个媒体分片。每个分片的时长为 10 秒，URL 指向实际的媒体文件位置。最后，#EXT-X-ENDLIST 标签表示播放列表的结束。

HLS

HLS（HTTP Live Streaming）视频封装格式

HLS（HTTP Live Streaming）是由 Apple 公司开发的一种流媒体传输协议，广泛用于直播和点播视频流的传输。HLS 协议将视频文件分割成一系列较小的媒体文件（通常称为分片），通过 HTTP 进行传输，并使用 M3U8 播放列表文件来管理这些分片。

HLS 视频封装格式的主要组成部分

1. M3U8 播放列表文件

   • Master Playlist（主播放列表）：用于描述不同比特率和分辨率的变码率流，每个流有一个相应的 Media Playlist。
   • Media Playlist（媒体播放列表）：包含实际的媒体分片的 URL 和相关信息。每个分片的 URL 通常紧跟在 #EXTINF 标签之后。

2. 媒体分片

   • .ts 文件（MPEG-TS）：HLS 主要使用 MPEG-TS（MPEG Transport Stream）格式来封装视频和音频数据。每个 .ts 文件是一个视频分片，包含一段视频和音频数据。
   • .aac 文件：在某些情况下，音频数据也可以单独存储为 .aac 文件。

示例 HLS 主播放列表文件（Master Playlist）

#EXTM3U
#EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=1280000,RESOLUTION=640x360
http://example.com/low.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=2560000,RESOLUTION=1280x720
http://example.com/mid.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=5120000,RESOLUTION=1920x1080
http://example.com/high.m3u8

示例 HLS 媒体播放列表文件（Media Playlist）

#EXTM3U
#EXT-X-VERSION:3
#EXT-X-TARGETDURATION:10
#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:0

#EXTINF:10.0,
http://example.com/segment0.ts
#EXTINF:10.0,
http://example.com/segment1.ts
#EXTINF:10.0,
http://example.com/segment2.ts

#EXT-X-ENDLIST

HLS 封装格式的特点

• 分段传输：将视频文件分割成小的分片文件，便于在不稳定的网络环境下进行传输。
• 自适应比特率：支持不同比特率和分辨率的流，客户端可以根据网络状况动态选择合适的流进行播放。
• 基于 HTTP 传输：使用标准的 HTTP 协议进行传输，兼容性强，易于通过 CDN（内容分发网络）进行分发。

HSL（HTTP Stream Live）的视频封装格式

目前并没有广泛承认的 HSL（HTTP Stream Live）作为一种独立的流媒体传输协议，HLS（HTTP Live Streaming）是标准且被广泛应用的协议。HLS 已经被许多视频流媒体服务和播放器广泛支持。如果您指的是某种自定义或特定公司的流媒体技术，可能需要具体说明其详细信息。

总结而言，HLS 是一种成熟且广泛应用的流媒体传输协议，使用 M3U8 播放列表文件和 MPEG-TS 分片文件来实现稳定、高效的流媒体播放。

TS 文件介绍

TS（Transport Stream，传输流）文件是一种用于多媒体数据传输和存储的容器格式。TS 文件主要用于传输和存储视频、音频和数据，特别是在广播和流媒体应用中。MPEG-TS（MPEG Transport Stream）是 TS 文件的一个常见实现，它是一种标准化的数字容器格式，用于传输音频、视频和数据。TS 文件格式设计目的是在不可靠的传输介质（如广播网络或互联网）上提供可靠的传输。

TS 文件的优势

1. 抗误码能力强：TS 文件设计用于在不可靠的传输介质上工作，具有很强的纠错能力，能够在传输过程中有效应对数据丢失和错误。

2. 实时传输：TS 文件支持实时数据流传输，适合用于直播和流媒体应用，能够保证数据的实时性。

3. 灵活的多路复用：TS 文件可以包含多个音视频流和数据流，并且可以灵活地进行多路复用和解复用，支持多种分辨率和比特率的组合。

4. 同步性好：TS 文件格式通过时间戳（PTS/DTS）保证了音频和视频流的同步，确保了播放过程中的同步性和一致性。

5. 标准化：MPEG-TS 是国际标准，得到广泛支持和应用，兼容性好，能够与多种硬件和软件设备配合使用。

HLS 使用 TS 视频文件的原因

1. 广泛支持：MPEG-TS 是一个成熟的国际标准，得到了广泛的支持。几乎所有的流媒体服务器和播放器都支持 TS 文件格式，使其成为流媒体传输的理想选择。

2. 分片传输：HLS 协议将视频流分割成多个小的 TS 分片，每个分片包含几秒钟的视频和音频数据。这样可以在网络环境不稳定的情况下，逐片传输和播放，减少播放中断的可能性。

3. 实时性：TS 文件格式支持实时流媒体传输，适合用于直播等需要实时传输的场景。HLS 使用 TS 文件可以保证数据的实时传输和播放。

4. 纠错能力：由于 TS 文件具有很强的纠错能力，能够在传输过程中应对数据丢失和错误，确保传输的可靠性和数据的完整性。

5. 多路复用和同步：TS 文件支持多路复用，可以在一个文件中同时包含多个音视频流和数据流。通过时间戳（PTS/DTS），TS 文件能够保证音视频的同步播放，提供良好的用户体验。

示例 TS 文件结构

TS 文件由多个固定大小（188 字节）的数据包组成，每个数据包包含头部和有效负载。头部通常包含同步字节、标志和 PID（Packet Identifier），用于标识和管理不同的流。

| 188 bytes TS Packet |
|----------------------|
| Sync Byte | Header | Payload |

总结

M3U8 和 HLS 是现代流媒体技术的核心组成部分，它们通过简便的播放列表格式和高效的传输协议，实现了稳定、灵活的音视频播放体验。M3U8 文件提供了对媒体资源的详细描述，而 HLS 则通过分段传输和自适应比特率技术，保证了在各种网络条件下的流畅播放。随着流媒体应用的不断发展，M3U8 和 HLS 的使用场景将更加广泛，为用户提供更好的音视频服务。