基于Windows搭建HLS全平台直播流探讨

聂长君

（作者单位：德阳市广播电视台）

1 HLS (HTTP Live Streaming)协议

HLS协议是苹果公司研发的一种动态码率自适应技术。包含了一个m3u(8)索引文件和TS媒体分片文件以及key加密串文件（可选）。它主要用于电脑和苹果设备终端的音视频服务。

HLS文件是后缀为m3u8的文本列表文件，用记事本打开就可以看到结构。m3u文件的utf-8格式而已，里面的视频列表就是ts。直播时，播放器会定时反复请求这个文件，文件随时更新就成直播，建议是10 s。

2 基于Windows的HLS搭建环境

2.1 带IPTV输出的MPEG2编码器或复用器

IP组播技术有其独特的优越性：在组播网络中，即使用户数量成倍增长，主干带宽不需要随之增加。这个优点使它成为当前网络技术中的研究热点之一。IP组播在一些多用户定向发送的网络应用中使用非常普遍，如远程多媒体会议、远程教学、视频点播、定向电子商务，以及ISP的IPTV（网络电视）等。

一个组播IP地址能够标识网络不同位置的多个用户主机，多播地址范围为224.0.0.0～239.255.255.255。

2.2 服务器端软件：Nginx(engine x)

Nginx是一款轻量级的HTTP(Web服务器)/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器，并在一个BSD-like协议下发行。其特点是并发能力强，占有内存少，事实上Nginx的并发能力在同类型的网页服务器中表现较好。目前，使用Nginx网站的用户有：淘宝、腾讯、京东、百度、新浪、网易等。

2.3 服务器端软件：FFmpeg

FFmpeg不仅可以用来记录、转换数字音频、视频，还能将其转化为流的开源计算机程序。FFmpeg使用LGPL或GPL许可证，具有非常强大的功能，包括视频抓图、视频格式转换、视频采集功能、给视频加水印等。它使用了非常先进的音视频编解码库libavcodec，为保证超高的编解码质量和可移植性，libavcodec里很多code都是从头开发的。它提供了录制、转换以及流化音视频的完整解决方案。

2.4 客户端软件：VLC多媒体播放器

VLC是一款开源的跨平台多媒体播放器，可在所有平台上运行（Windows,Linux, Mac OS X, Unix, iOS, Android）。它支持众多音频与视频解码器，如常见的：MPEG*、DIVX、WMV、MOV、3GP、FLV、H.264、FLAC。有多种访问形式：文件、光盘、http、ftp、mms、TCP/UDP、RTP/RTSP、IP组播、IPv4/IPv6等。它还能够作为unicast或 multicast的流服务器，可以在IPv4或 IPv6的网络环境下使用。此外，其还融合了FFmpeg的解码器以及libdvdcss程序库，带有播放多媒体文件以及加密DVD影碟的功能。它完全免费、无间谍软件、无广告、无跟踪用户隐私的行为，是我们常用的一款流媒体及视音频播放软件。

3 Windows下HLS直播流的搭建（本文服务器：LMT-959）

图1 Windows下HLS直播流的搭建（本文服务器：LMT-959）流程图

图1是基于Windows的HLS直播流的搭建（本文服务器：LMT-959）流程图，具体步骤如下。

3.1 搭建Nginx服务器

解压Nginx软件后，打开配置文件confmime.types，为了支持hls协议，需要修改内容：

在 application/zip zip；这一行后面增加2行：

application/x-mpegURL m3u8；

application/vnd.apple.mpegurl m3u8；

在 video/x-msvideoavi；行后，增加1行：

video/MP2Tts；

注意：不要有中文路径，若任务管理器中没有ngnix的两个进程，则未启动成功。解决方案如下：

第一，关闭Windows防火墙。

第二，80端口被占用了（80端口为Nginx默认的配置，本文使用8081作为测试端口号）。需要修改文件conf ginx.conf，将里面的

server{

listen 80；//改为其他未被占用的端口号。

3.2 用FFmpeg接收UDP流并自动实时切片到Nginx服务器下

第一，使用RJ45双绞线把服务器与IPTV编码器连接起来，使服务器能够读取出IPTV编码器的UDP流。

用VLC打开网络串流（本文地址：udp∶//231.3.106.3∶1001）查看是否正常。

第二，编辑批处理文件运行或在C MD下运行。

d∶ffmpeg64inffmpeg-iudp∶//231.3.106.3∶1001 -strict -2 -c∶v libx264-b 1000000 -c∶aaac -hls_time 10 -hls_wrap 3 -f hls D∶ ginx-1.10.3htmldytv.m3u8

第三，在客户端电脑中使用VLC打开网络串流（本文地址：http∶//lmt-959∶8081/dytv.m3u8）播放测试，如图2所示。

图2 播放测试

第四，要想在互联网上播放此HLS流地址，可以使用带有固定IP出口的路由器端口映射到Nginx服务器。至此，苹果、安卓、微软等系统的手机、平板、电脑等都能播放此HLS直播流。

4 HLS全平台直播流小结

HLS协议相较于RTMP、RTSP、MMS等直播流媒体协议，不同在于：在服务器端，HLS将直播数据流存储为连续的、很短时长的MPEG-TS格式媒体文件，而客户端则不断下载并播放这些连续的TS小文件。我们可以这样认为，HLS是以点播的技术方式来实现直播。由于使用HTTP协议传输，所以完全不用考虑防火墙及代理的问题，加上分段文件时长很短，客户端可以快速选择和切换码率，以适应不同带宽环境条件下的播放。但由于HLS的这种技术特点，它的延迟一般会高于普通的流媒体直播协议。

HTTP渐进下载（如：HLS协议）和基于RTSP/RTP的实时流媒体协议，是两种完全不同的东西，目前比较好用又方便的是用HTTP渐进下载方法。其中，Apple公司的HLS协议是这方面的代表。它最初是苹果公司针对iPhone、iPad等移动设备开发的流媒体直播协议。现在，HTML5直接支持HLS，安卓（Android）也原生支持HLS，而微软从Internet Explorer 9(简称IE9)就开始支持HTML5了，所以HLS是全平台直播流。