m3u8 格式与 HLS 协议，视频流媒体传输技术方案科普

封面图片来源：Jakob Owens on Unsplash

假设您正在通过网络观看一场直播比赛，画面流畅，无卡顿，然而，当您暂停一会，再继续播放时，画面却开始卡顿，甚至出现了「加载中」的提示，这时您就需要等待一段时间才能继续观看，这种情况您是否遇到呢？

这种情况可能是由于网络带宽的不稳定性引起的。为了解决这个问题，人们开发出了一个名为 HLS（HTTP Live Streaming）的协议，它是一种用于视频流媒体传输的协议，并且使用了一种名为 m3u8 的格式。

上面谈到的 HLS 协议 和 m3u8 格式就是本篇文章的主题。

1. m3u8 格式

m3u8 是「MPEG-3 Unicode UTF-8」的缩写，其中 MPEG-3 是一种音频压缩标准，而 Unicode UTF-8 是一种字符编码标准。因此，m3u8 文件是一种使用 MPEG-3 音频编码和 Unicode UTF-8 字符编码的多媒体文件格式。它用于指定分段视频文件的地址和顺序，以便于流媒体播放器能够按照正确的顺序请求和播放这些分段文件。m3u8 通常用于 HLS 协议的视频流媒体传输中。

下方是控制台中获取的 m3u8 格式文件：

图片来源：《M3U8流视频数据爬虫详解三：M3U8视频网络数据爬虫实现》

一个 m3u8 格式的文件通常包含以下内容：

• #EXTM3U：文件头，指示这是一个 m3u8 格式文件。
• #EXT-X-VERSION：指定 HLS 版本号。
• #EXT-X-MEDIA-SEQUENCE：指定第一个分段的序号。
• #EXT-X-TARGETDURATION：指定每个分段的时长。
• #EXTINF：指定每个分段的时长和 URL 地址。
• URL地址：分段视频文件的 URL 地址。

m3u8 文件中的每个 URL 地址指向一个包含媒体数据的分段文件。播放器会按照m3u8 文件中指定的顺序依次请求这些分段文件，并在播放过程中动态地调整分段文件的请求顺序和质量，以实现更稳定和流畅的播放效果。

2. HLS协议

HLS 协议 是一种用于视频流媒体传输的协议。它由苹果公司开发并首次在 iOS 设备上实现，现已成为视频流媒体领域的一种广泛采用的标准协议。

HLS 协议 将整个视频分成一系列短小的分段，并将每个分段分别传输到客户端进行播放。每个分段的时长通常在 2 至 10 秒之间，具体取决于视频内容和需要实现的传输效果。HLS 协议通常使用 m3u8 格式来存储和传输分段视频的播放列表。

下面是一个简单的一个简单的 HTTP 流配置示例：

图片来源：HLS 直播流概述

HLS 协议 的主要特点如下：

• 支持自适应码率：支持根据客户端网络状况自动调整视频码率，以实现更稳定和流畅的播放效果；
• 支持多种媒体格式：HLS 协议 支持多种常见的媒体格式，包括 H.264 视频编码，AAC 音频编码等；
• 兼容性良好：HLS 协议 受到多种设备和平台支持，包括 iOS 设备，Android 设备，浏览器等；
• 安全性较高：HLS 协议 支持 HTTPS 协议传输，可以实现更高的数据传输安全性；

3. 如何使用 m3u8 格式和 HLS 协议？

开发者可以使用多种方式来实现 m3u8 格式和 HLS 协议 的视频流媒体传输，例如：

1. 使用流媒体服务器：开发者可以使用流媒体服务器，例如 nginx-rtmp，Wowza Streaming Engine 等，实现 HLS 协议 的视频流媒体传输，同时使用 m3u8 格式来指定分段视频文件的地址和顺序；
2. 使用 HLS 工具库：开发者可以使用一些 HLS 工具库，例如 hls.js，video.js 等，来实现客户端 HLS 协议的解析和播放功能；
3. 使用视频云服务：开发者可以使用一些视频云服务，例如腾讯云，阿里云等，来实现视频流媒体的存储、传输和播放等功能，同时支持 HLS 协议和 m3u8 格式；

4. m3u8 格式与 H.264，AAC 的区别是什么？

比起 m3u8 格式，您可能对 H.264 格式或 AAC 格式更加熟悉，它们的区别在于：

m3u8 是一种多媒体文件格式，用于指定分段视频文件的地址和顺序，以便于流媒体播放器能够按照正确的顺序请求和播放这些分段文件。m3u8 通常用于 HLS（HTTP Live Streaming）协议的视频流媒体传输中。

H.264 是一种广泛使用的视频编码标准，也称为 AVC（Advanced Video Coding）。H.264 使用先进的压缩算法可以在保持高质量视频的同时，将视频数据压缩到更小的数据流中，以便于更有效地传输和存储。H.264 通常是 HLS协议中使用的视频编码格式之一。

而 AAC 是一种音频编码标准，也称为 Advanced Audio Coding。与 H.264 类似，AAC 可以在保持高质量音频的同时将音频数据压缩到更小的数据流中。AAC 通常是 HLS 协议中使用的音频编码格式之一。

5. 总结

以上，我向各位介绍了视频流媒体技术中一个非常关键的概念 m3u8 格式与 HLS 协议。如果您细心观察，您应该会在现实生活中处处发现它们的身影。

欢迎您在评论区分享您的发现，并就文章内容进行补充或讨论。

6. 参考资料

• HLS 直播流概述
• 《M3U8流视频数据爬虫详解三：M3U8视频网络数据爬虫实现》